Autore di questa domanda: Antonio Visioli, Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Industriale, Università degli Studi di Brescia, Italia
Babbo Natale vuole che gli elfi rendano il processo di confezionamento dei regali il più fluido ed efficiente possibile. Per farlo, chiede loro di sviluppare un sistema che mantenga il nastro trasportatore a una velocità costante e desiderata. La velocità del nastro può essere modificata premendo pulsanti specifici: tenendo premuto un pulsante blu si accelera il nastro, mentre tenendo premuto un pulsante rosso lo si rallenta. Tenendo premuti due pulsanti blu quindi si accelera il nastro il doppio rispetto a premerne uno solo, e lo stesso principio vale per i pulsanti rossi: premendone due la decelerazione è doppia.
Gli elfi hanno escogitato un modo ingegnoso per automatizzare l’interazione con i pulsanti blu e rossi, coinvolgendo la grande comunità di scoiattoli che vive nella foresta intorno alla bottega di Babbo Natale. Ogni minuto, uno scoiattolo arriva per aiutare. Se nel minuto precedente il nastro trasportatore si è mosso mediamente troppo lentamente, lo scoiattolo che è appena arrivato si mette a premere un pulsante blu. Al contrario, se il nastro si è mosso troppo velocemente, quello scoiattolo si mette a premere un pulsante rosso. Ovviamente, se c’è una coppia di scoiattoli per cui uno preme un pulsante blu uno e l’altro preme un pulsante rosso contemporaneamente, allora i loro sforzi si annullano e possono entrambi ritornare nella foresta.
Quando Babbo Natale viene a conoscenza di questo nuovo sistema, si rende conto che c’è un problema significativo di cui deve avvertire gli elfi (e no, non si tratta dei biscotti extra necessari per tenere gli scoiattoli pieni di energia).
a. 🚀📈⏸️ Attenzione! Se viene impostata improvvisamente una velocità più alta, il nastro trasportatore potrebbe accelerare in modo incontrollabile fino a raggiungere la velocità massima, rimanendo bloccato a quel livello indefinitamente!
b. ⚡🎢🏃♂️ Attenzione! Se viene impostata improvvisamente una velocità più alta, ci saranno momenti in cui il nastro si muoverà più velocemente della velocità desiderata!
c. 🐿️💥🚫 Attenzione! Se una nuova velocità più alta viene impostata proprio nel momento in cui arriva uno scoiattolo, il motore potrebbe sovraccaricarsi e rompersi!
d. 🛑⏳📊 Attenzione! Se viene impostata improvvisamente una velocità più alta, il nastro potrebbe fermarsi completamente prima di raggiungere la velocità desiderata.