LA MECCANICA

SCIENZE E TECNOLOGIE APPLICATE

STORIA DELLA MECCANICA

• STORIA DELL’UMANITA’

• SVILUPPO DELLA CIVILTA’ COME CAPACITA’ DI FABBRICARE OGGETTI NON PRESENTI IN NATURA.

I MATERIALI….ETA’ DELLA PIETRA ETA’ DEL RAME ETA’ DEL BRONZO ETA’ DEL FERRO

ETIMOLOGIA E SIGNIFICATO

‘ MECCANICA‘ DAL GRECO :

FARE DELLE MACCHINE MOTIVAZIONE E’ IL

BENESSERE DELL’UOMOEVITARE LA FATICA EVITARE, DA PARTE DIRETTAMENTE

DELL’UOMO, LE AZIONI RIPETITIVE E TEDIOSE

ESSERE IN GRADO DI PRODURRE OGGETTI EGUALI PIU’ RAPIDAMENTE

UTILIZZARE ELEMENTI NATURALI E PRINCIPI FISICI

ESEMPI DI “SEMPLICI MACCHINE” CHE ANCORA OGGI VENGONO USATE

RUOTA FUNE LEVA CARRUCOLA PIANO INCLINATO CUNEO VITE NORIA

RUOTA

Ruota a raggi risalente al 2000 a.C. esposta al Museo Nazionale dell'Iran, a Teheran

UN DISPOSITIVO CHE CONSENTE LA ROTAZIONE RISPETTO AD UN ASSE CENTRALE FISSO PERMETTENDO DI RIDURRE SIGNIFICATIVAMENTE L’ATTRITO DURANTE IL MOVIMENTO DI ‘ROTOLAMENTO PURO’ CHE CONSENTE ALLA RUOTA STESSA DI PROCEDEREIl moto di un punto della ruota segue una traiettoria che è chiamata CICLOIDE il punto centrale dell’asse si muove di moto rettilineo

Istantaneamente il moto della ruota rispetto alla retta su cui procede è un moto di istantanea rotazione, cioè il punto di contatto della ruota sulla strada ha istantaneamente velocità di traslazione nulla rispetto alla strada. L’attrito della ruota sulla strada ha caratteristiche di attrito statico.

RUOTA LENTICOLARE

Bicicletta usata da Moser nel 1984

LA FUNE

• E’ UN ELEMENTO CHE CONSENTE DI ESERCITARE UNA AZIONE DI TRAZIONE, ADATTANDO E MODIFICANDO LA DIREZIONE DELLA STESSA AZIONE GRAZIE ALLA FLESSIBILITA’ DELLE SUE FIBRE.

LEVA

CONSENTE DI MODULARE LE AZIONI UTILIZZANDO IL MOMENTO DI UNA FORZA CIOE’ QUELLA GRANDEZZA VETTORIALE OTTENUTA DAL PRODOTTO DI UNA FORZA PER LA DISTANZA DELLA RETTA DI APPLICAZIONE DELLA FORZA RISPETTO A QUEL PUNTO (CHIAMATO FULCRO)

CARRUCOLA • E’ COSTITUITA DA UNA PULEGGIA SU CUI E’ AVVOLTA UNA

FUNE .• NEL CASO DELLA CARRUCOLA FISSA LA STESSA E’

SOLIDAMENTE VINCOLATA ED è POSSIBILE MODIFICARE FACILMENTE LA DIREZIONE DI APPLICAZIONE DELLA STESSA FORZA CON MINIMO DISPENDIO D’ENERGIA IN ATTRITI ESSENDO LA PULEGGIA MONTATA SU UN CUSCINETTO O BRONZINA

• NEL CASO DELLA CARRUCOLA MOBILE UNO DEI CAPI DELLA FUNE E’ BLOCCATO MENTRE LA STESSA CARRUCOLA, A CUI VIENE APPLICATA UNA FORZA, PUO’ LIBERAMENTE MUOVERSI.

LA FORZA APPLICATA ALLA CARRUCOLA PUO’ ESSERE EQUILIBRATA DA UNA FORZA DI MODULO META’. SI PUO’ QUINDI OTTENERE UN VANTAGGIO MOLTIPLICANDO LA FORZA A DISPOSIZIONE PER 2, NATURALMENTE PER SPOSTARE UN CARICO DI UNA DISTANZA SI DOVRA’ ESERCITARE L’AZIONE PER UNA DISTANZA DOPPIA.

PIANO INCLINATO

• UTILIZZATO FIN DALL’ANTICHITA’ PER SPOSTARE MATERIALI DA COSTRUZIONE PERMETTE DI MODULARE L’INTENSITA’ DELLA FORZA NECESSARIA A SPOSTARE UN CARICO IN ASSENZA DI ATTRITO A SECONDA DELL’ INCLINAZIONE DELL’ANGOLO ALLA BASE DEL PIANO INCLINATO STESSO.

CUNEO• IL PRINCIPIO UTILIZZATO E’ SIMILE A QUELLO DEL

PIANO INCLINATO. UNA AZIONE DI SPINTA SULLA TESTA DEL CUNEO DETERMINA UNA AZIONE DI SPINTA LATERALE SULLE FACCE CHE PERMETTE L’APERTURA DI UN VARCO.

• ESEMPI ASCIA, CUNEO SPACCALEGNA, SCALPELLO.

VITE

• ANCHE LA VITE OPERA UTILIZZANDO IL PRINCIPIO DEL PIANO INCLINATO NELLA SUDDIVISIONE DELLE FORZE

• LE PARTI ESSENZIALI SONO LA TESTA, IL NOCCIOLO, IL FILETTO.

• E’ CARATTERIZZATA DAL DIAMETRO DEL NOCCIOLO ED ESTERNO E DAL PASSO, CIOE’ DALLA DISANZA FRA DUE PUNTI OMOLOGHI DI FILETTI ADIACENTI.

• LA VITE OPERA COME ORGANO DI COLLEGAMENTO FRA CORPI RIGIDI O COME ORGANO DI MANOVRA \ REGOLAZIONE.

TRASPORTATORE A VITE DI ARCHIMEDE

VITE A RICIRCOLO DI SFERE

• La vite a ricircolo di sfere è un tipo di vite, così chiamata in quanto tra la vite e la chiocciola vengono inserite sfere di acciaio che hanno il compito di trasformare l'attrito radente in attrito volvente.

All'interno della chiocciola è ricavata una scalanatura elicoidale a sezione emisferica avente lo stesso passo della vite ma diametro medio alquanto superiore.

• NoriaDa Wikipedia, l'enciclopedia libera.

• • La noria è una ruota idraulica che ha la funzione di sollevare acqua sfruttando la

corrente di un corso idrico. Il nome è spagnolo, a sua volta derivato dall'arabo <N-‘-R>, vociare, zampillare.

• È costituita da una grande ruota, del diametro di alcuni metri (20 metri quella presente ad Hama in Siria), pescante con la parte inferiore in un fiume o canale. Sulla ruota sono montate delle pale per mezzo delle quali la noria è messa in rotazione dalla corrente d'acqua, e dei secchi o tazze che si riempiono d'acqua. Quando i secchi giungono nella parte superiore della ruota svuotano il loro contenuto in una vasca di raccolta.

• L'origine della noria sembra essere collocabile in Mesopotamia in un periodo databile intorno al 200 a.C. ed è stata molto diffusa e migliorata nel mondo islamico dagli ingegneri meccanici.

• Le fontane della reggia di Versailles erano un tempo alimentate da una installazione di norie sulla Senna denominata la Macchina di Marly dal nome della località della Senna vicino a cui era installata la macchina.

Norie sul fiume Oronte presso Hama, in Siria

COSTRUIRE UTENSILI E STRUMENTI

E’ STORICAMENTE UN’ATTIVITA’ MECCANICA

INTAGLIARE IL LEGNO, SCOLPIRE LA PIETRA NECESSITANO LA SELEZIONE E LA CLASSIFICAZIONE DEI MATERIALI IN FUNZIONE DELLA DUREZZA

IMPLICANO LA CAPACITA’ DI COSTRUIRE UNO STRUMENTO OD UTENSILE ADEGUANDONE LE CARATTERISTICHE PER RENDERLO APPROPRIATO ALLA LAVORAZIONE DA ESEGUIRE

FONDERE IL METALLO NECESSITA’ DI SCEGLIERE IL COMBUSTIBILE E LA

TIPOLOGIA DI FOCOLARE PER RAGGIUNGERE LA TEMPERATURA NECESSARIA ALLA FUSIONE.

RICERCA DEL MATERIALE DEL CROGIOLO

FORGIARE IL METALLO PER ASSUMERE LA FORMA VOLUTA

• COMBINAZIONE DELLA TEMPERATURA ELEVATA CON L’AZIONE MECCANICA

• APPRONTAMENTO DI UTENSILI APPROPRIATI PER LA LAVORAZIONE STESSA

MODIFICARE LE CARATTERISTICHE DEL MATERIALE:

• STUDIO DEI TRATTAMENTI CHE CONSENTONO DI AUMENTARE LA DUREZZA ESEMPIO LA TEMPRA

• STUDIO DELLE CARATTERISTICHE DELLE VARIE LEGHE (BRONZO )