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Il giorno 30 gennaio, abbiamo visitato il parco ecologico Ecolandia ubicato nel fortino di Arghillà, che ospita uno studio entomologico, un FAB-LAB ed.

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1 Il giorno 30 gennaio, abbiamo visitato il parco ecologico Ecolandia ubicato nel fortino di Arghillà, che ospita uno studio entomologico, un FAB-LAB ed il POLO-NET, e, per un breve periodo, la mostra delle 33 macchine più importanti progettate dallo scienziato Leonardo Da Vinci.

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3 IL fortino di Arghillà risale al luglio 1889.Aveva un Presidio di 4 Ufficiali con 270 uomini di Truppa e possibilità di ricovero per circa 150 soldati. È una struttura tra le Batterie dello Stretto di medie dimensioni, con un impianto quadrangolare regolare, simmetria di disegno e doppie rampe d’accesso alle postazioni dell’artiglierie all’aperto. Tra le Batterie di questo tipo, il fortino è di rilevanti dimensioni ed ospitava otto postazioni di tiro attrezzate con bocche di fuoco a lunga gittata.

4 CAMPO CALABRO PENTIMELE ARGHILLA’

5 era un luogo dove i soldati usavano rifugiarsi ed era inoltre munito di passaggi segreti in caso di guerra. grazie al recupero e alla valorizzazione ambientale,è diventato un parco ludico- scientifico fluibile a tutti …

6 Fab-lab stampa in 3D Le macchina progettate da Leonardo Da Vinci Laboratorio degli insetti

7 … così abbiamo avuto l’opportunità di osservare le 33 macchine più importanti di Leonardo Da Vinci che rispecchiano il suo pensiero e il suo metodo di studio che anticipa quello moderno.

8 Il suo metodo di studio si basava soprattutto sull’osservazione della natura e di quello che lo circondava: I QUATTRO ELEMENTI DELLA NATURA ACQUA FUOCO TERRA ARIA

9 Leonardo Da Vinci, osservando il movimento degli animali acquatici, progettò delle macchine e inventò dei modi per facilitare all’uomo i movimenti in acqua.

10 GUANTO PALMATO Il guanto palmato fa parte dell’attrezzatura messa a punto da Leonardo per riuscire a muoversi più facilmente nell’acqua. Si tratta di un guanto da legare attorno al polso: è caratterizzato da 5 stecche di legno che prolungano l’estensione delle dita e fanno da intelaiatura ad una membrana estesa ad imitazione delle zampe dei palmipedi. SALVAGENTE Leonardo disegna un salvagente e aggiunge una spiegazione «sul modo di salvarsi da una tempesta e naufragio marittimo

11 LA VITE DI ARCHIMEDE Questo dispositivo trova il suo impiego nel sollevamento dell’acqua e sfrutta il principio rivoluzionario del “moto perpetuo”. Può essere utilizzato per l’approvvigionamento idrico dei centri urbani, per prosciugamento delle paludi, per fontane e giochi d’acqua. La coclea è composta da un tubo avvolto a spirale attorno ad un cilindro centrale; una manovella impartisce al sistema il moto rotatorio attorno al proprio asse. Leonardo migliora il dispositivo, valuta il rapporto tra l’inclinazione dell’asse di rotazione e il numero delle spire e ne intuisce le potenzialità di automazione.

12 LEMACCHINERELATIVE ALFUOCO LE MACCHINE RELATIVE AL FUOCO LEONARDO PER MODERNIZZARE LE MACCHINE DA GUERRA DEL 1500 INIZIA A PROGGETTARE STRUMENTI DI BATTAGLIA, ATTRAVERSO I SUOI STUDI SULLE ARMI E MACCHINE BELLICHE.

13 LA BOMBARDA La bombarda (o mortaio), è costituita da una grande bocca da fuoco montata su un pesante supporto. Questa potente arma è regolabile e può inclinarsi lungo il suo asse longitudinale; infatti, è infulcrata al supporto, presenta una semicorona fornita di pioli e ha bisogno anche di un sistema di bloccaggio. La mitraglia ha la forma di un carro su ruote sul quale sono assicurati gli “scoppietti” (bocche da fuoco di piccole dimensioni); le dimensioni ridotte e il peso contenuto ne rendono facile la trasportabilità. La mitraglia presenta un sistema a vite con impugnatura a manetta che permette di regolare l’alzo, inclinando quindi l’angolo di gittata. LA MITRAGLIA

14 MACCHINE RELATIVE ALLA TERRA

15 CATAPULTA La catapulta è un'arma da guerra già utilizzata nel medioevo che viene perfezionata e migliorata da Leonardo, il quale dedica molto tempo allo studio di tale macchina, come testimoniano i numerosi schizzi contenuti nel Codice Atlantico, sei disegni che rappresentano sei progetti di catapulta a cucchiaio dal funzionamento semplice ma molto efficace, databili tra il 1485 ed il Sull’estremità di una lunga leva viene posto un proiettile, generalmente pietre, metallo, o legno e liquido infiammabile. GRU GIREVOLE La gru girevole è destinata al sollevamento ed allo spostamento dei materiali da costruzione. Alta circa 20 metri, trainata per brevi tratti su rulli, la sua caratteristica principale è la capacità di girare su se stessa a 360°, permettendo rapidi travasi di materiali. Il peso viene sollevato o abbassato mediante una vite verticale. Nel modello a doppio braccio, il movimento è reso possibile da un contrappeso.

16 BICICLETTA Progettata sicuramente in legno:un appoggio fisso, su cui mettere le mani; una forcella anteriore e posteriore; un telaio orizzontale che collega due ruote di uguale grandezza dotate di mozzi e di raggi; un asse centrale; un paio di pedali; una catena di trasmissione; una sella con sospensioni. Secondo alcuni sarebbe una copia di un disegno di Leonardo, poi andato perduto. Si pensa che è stata realizzata da un giovane allievo apprendista del maestro. Secondo altri si tratterebbe addirittura di un falso, rimane comunque certo il fascino di una straordinaria invenzione. Assomiglia ad una piccola carriola sulla quale sono montate due ruote dentate: quella verticale compie uno scatto quando la ruota che poggia sul terreno completa un giro, e nel contempo aziona per mezzo di una sporgenza interna la ruota orizzontale. Quest’ultima è provvista di fori dai quali cadono sfere di metallo o sassi che vanno a finire in un apposito contenitore. Ad ogni scatto cade una sfera nel contenitore e ad ogni sfera corrisponde una distanza nota. Completato il tragitto,basta contare il numero di sfere presenti nel contenitore per stabilire la distanza percorsa. ODOMETRO

17 LAMINATOIO La macchina è composta da due cilindri di bronzo duro con un'anima di ferro che ruotano, azionati da una manovella, esercitando una grande pressione sulle lastre di metallo che passano al loro interno, uscendone assottigliate e stese in maniera uniforme. Leonardo aveva previsto anche di laminare con quattro cilindri sovrapposti: i due centrali sarebbero serviti a far passare il materiale, mentre i due esterni (superiore e inferiore) servivano a sopportare lo sforzo. Leonardo con molto interesse la stampa a caratteri mobili infatti realizza il progetto di una macchina destinata a facilitare il lavoro dell’uomo. Nella parte inferiore una vite senza fine lo collega alla piastra che esercita la pressione sui fogli e sui caratteri. Una grossa ruota dentata superiore fa girare una carrucola, che tira sotto la pressa il piano su cui appoggiare la carta. Con un solo gesto la pressa carica il foglio e imprime la pagina. MACCHINA DA STAMPA

18 STRETTOIO PER OLIO La macchina serve per la spremitura delle olive ed è un esempio di meccanizzazione del lavoro agricolo. Si compone di una leva orizzontale posta in alto, che nella parte destra è ricurva verso giù, in modo da poter essere girata da animali, mentre a sinistra è munita di un contrappeso. La leva, azionata, gira su un perno e fa muovere una ruota dentata che funge da madrevite ad una vite senza fine verticale, la quale trasmette una spinta verso le “gabbie”, cioè sacche rotonde di fibre vegetali, che contengono le olive. Dalla pressione esercitata si ottiene così l’olio di oliva, che fuoriuscito viene raccolto in una fondina.

19 MACCHINE RELATIVE ALL’ARIA

20 IGROMETRO Leonardo si occupò anche di meteorologia e, tra il 1478 e il 1480, progettò l’igrometro, una macchina che serviva a misurare l’umidità dell’aria. La struttura e il funzionamento sono simili a quelli di una bilancia. All’estremità di un perno libero di oscillare si trovano due piatti: su un piatto viene messa della cera (il cui peso si mantiene sempre costante) e sull'altro della bambagia (il cui peso varia in funzione dell'umidità assorbita), inizialmente in posizione di equilibrio. Se nell’aria c’è umidità, la bambagia l’assorbe e si appesantisce. Più l'aria è umida, più il piatto con la bambagia diventa pesante e scende. Abbassandosi il piatto, viene segnalata sull'asta orizzontale graduata il valore dell'umidità presente. ORNITOTTERO VERTICALE Questa famosa macchina sfrutta solo la forza umana. Leonardo immagina una macchina costruita con materiali quali legno, ferro e telo di lino, formata da una coppia di ali che funzionano con un movimento incrociato, attraverso un sistema di corde e di carrucole collegate a due staffe laterali. Il pilota si trova in posizione verticale, al centro di una navicella e, tramite complicati dispositivi, per muovere le staffe usa non solo la forza delle braccia e delle gambe, ma addirittura la spinta della testa.

21 Questo è uno strumento utile a misurare la velocità e la direzione del vento,databili tra il 1483 e il Inventato nel 1450 da Leon Battista Alberti, l’anemometro viene successivamente rivisto da Leonardo: si tratta di una lamina fissata all'estremità superiore, e libera a quella inferiore, che in base all'intensità del vento sfiora un'asta di legno graduata, indicandone la velocità. Tale strumento è completato con l’anemoscopio, un oggetto simile ad una banderuola rotante, che indica la direzione del vento. Il congegno serviva per lo studio delle condizioni atmosferiche, per garantire la sicurezza del volo. ANEMOMETRO PARACADUTE Il paracadute di Leonardo ha un telaio (probabilmente di legno) di forma piramidale a base quadrata. La struttura è rivestita di tela di lino inamidata, così da aumentarne la rigidità e renderla più compatta ed impermeabile all'aria. Leonardo capì che l’aria è in grado di esercitare una resistenza e quindi di sostenere un corpo. Un uomo appeso al paracadute, infatti, sarebbe caduto giù perché trascinato dal suo peso e perché spinto verso il basso dall'aria (come spiegava la filosofia aristotelica), ma la resistenza dell'aria esercitata sul paracadute ne avrebbe rallentato la caduta: è questa la genialità del suo pensiero.

22 ALIANTE Leonardo è sempre stato affascinato dal volo ed ha progettato numerosi tipi di macchine per volare. Il disegno dell’ aliante ad ala fissa risale all’incirca al È uno dei più originali tra quelli sul volo, con cui Leonardo studia anche la destrezza e l’equilibrio in aria. La struttura in tela, di forma longitudinale, ricorda nell’aspetto e nel funzionamento un moderno aquilone: può essere controllato da terra, ma il pilota appeso al centro lo può manovrare grazie a due coppie di corde che permettono di spostarlo a destra e a sinistra, su e giù.

23 I MECCANISMI Leonardo ideò un martello in cui una ruota dentata effettua un movimento circolare continuo e produce un movimento rettilineo di va e vieni, grazie proprio all'azione della camma eccentrica. Leonardo realizza disegni di vari tipi di catene, che lui stesso suggerisce di utilizzare per sollevare carichi pesanti (ad esempio per le macchine volanti), e che ritroviamo anche per la trasmissione della bicicletta e per gli orologi. Per evitare l'attrito tra due superfici piane, Leonardo studia un sistema di otto sfere separate tra loro da altrettanti rocchetti concavi, il cui profilo combacia perfettamente con le sfere, che permettono lo scorrere delle superfici senza nessun problema. Le sfere sono libere di ruotare in ogni direzione senza toccarsi, i rocchetti girano invece ciascuno attorno al proprio asse. CAMMA ECCENTRICA CATENA CUSCINETTO A SFERE

24 VOLANO Il volano è uno strumento meccanico che serve ad accumulare energia cinetica. Leonardo lo chiama “moto aumentativi”, perché riesce a superare i punti di inerzia e ad aumentare il moto. Ne disegna vari modelli: alcuni a ruota, altri dotati di pesi. SISTEMA AUTO BLOCCANTE In moltissimi suoi progetti Leonardo impiega la ruota dentata, elemento che necessita spesso di un dispositivo di sicurezza per evitare disastri durante l’utilizzo. Ipotizza così un sistema autobloccante, essenziale soprattutto per quelle macchine destinate al sollevamento di pesi. STUDIO DEI PESI Si tratta di un sistema di corde e carrucole di cui Leonardo analizza il comportamento osservando che la serie di 33 “rotelle ovvero girelle”, cioè carrucole, regge il pesante parallelepipedo di 33 libre; per stabilizzarlo basterà il peso di una sola libra.

25 L’orologio Leonardo mostrò un particolare interesse per gli strumenti di misurazione del tempo e compì numerosi studi alla ricerca di soluzioni con le quali ottenere livelli sempre più sofisticati di automazione. L’orologio, riproduzione di un disegno del XVI secolo, è quasi interamente in legno. Sono invece in metallo la molla che da la carica e le due aste sulle quali si avvolge una catenella, scandendo il trascorrere del tempo. Il movimento dell'orologio è basato su un complesso ingranaggio a ruote dentate e contrappesi che fa muovere la catenella, che si arrotola alle due astine laterali. La funzione della catenella è fondamentale, perché serve a regolare l’orologio. Per esempio, allungandola, questa impiega più tempo ad arrotolarsi attorno alle due astine, rallentando l’ingranaggio e quindi lo scandire del tempo.

26 L’entomologia L'entomologia è un ramo della zoologia dedicato allo studio degli Esapodi e degli Artropodi. In questo laboratorio abbiamo avuto la possibilità di scoprire nuove specie di insetti.

27 I coleotteri Sono un ordine della classe degli insetti generalmente alati ed a metamorfosi completa. Tra tutti gli insetti loro rappresentano il gruppo più numeroso. Sono formati da un esoscheletro particolarmente duro e ali anteriori sclerificate. Gli occhi sono divisi per consentire la vista sia sopra che sotto il livello dell’acqua. Le antenne possono variare fortemente e possono essere: filiformi, claviformi, flabellate o genicolate.

28 Le farfalle La farfalla è un insetto che appartiene all’ ordine dei lepidotteri. La farfalla ha un particolare ciclo vitale, perché dopo l’ovulazione si schiude dalla sua crisalide ed apre le sue ali per riprodursi in seguito. Qui abbiamo potuto osservare diversi tipi di farfalla, tra cui la farfalla più grande al mondo: la farfalla cobra.

29 Natura Energia Territorio Polo-net sta' per natura energia e territorio, ma perché ? Perché è un laboratorio che si occupa di studiare l’uso delle fonti di energia rinnovabili : Energie rinnovabili solare Eolica a idrogeno idroelettrica

30 L’energia solare L'energia solare è l'energia associata alla radiazione solare e rappresenta la fonte primaria di energia sulla Terra. I pannelli fotovoltaici consentono di trasformare l’energia del sole in energia elettrica. Il processo fotovoltaico di trasformazione dell’energia del sole in elettricità avviene nelle celle fotovoltaiche, sottili fette di silicio sottoposte a complessi trattamenti chimici e fisici, che collegate in serie compongono il modulo fotovoltaico.

31 Energia eolica L’energia eolica è la forza dei venti che con le pale eoliche viene convertita in energia utilizzando aerogeneratori che producono elettricità tramite mulini a vento che producono energia meccanica, pompe a vento che pompano l’acqua oppure ancora vele che spingono in moto le navi. Quest’ energia è un’alternativa ai combustibili fossili.

32 Energia idroelettrica Già in passato, la forza matrice dell’acqua era usata per far funzionare i meccanismi dei mulini ad acqua che azionavano le macine per schiacciare il grano. Per creare elettricità, la sua forza viene utilizzata nelle centrali idroelettriche, spesso situate lungo i corsi d’acqua, in cui la sua velocità aumenta e essa viene convertita in energia elettrica.

33 Energia a idrogeno Questo macchinario è stato progettato per produrre energia elettrica attraverso le molecole di idrogeno presenti nell’acqua. Quindi l’idrogeno con i suoi elettroni produce elettricità e poi si riaggancia alle due molecole di ossigeno per formare di nuovo la molecola dell’acqua, dando vita ad un ciclo continuo e rinnovabile.

34 L’evoluzione delle lampadine Le prime lampadine che furono utilizzate furono quelle a incandescenza, che erano state scoperte da Thomas Alva Edison, ma queste luci erano più calde che luminose, cioè che producevano molto calore riscaldando l’ambiente invece di illuminarlo. Con il passare del tempo venne realizzata la lampada alogena che, anche se anch’essa, produce calore come la prima, questa fa sì che il calore venga mandato verso l’alto così aumentando la luminosità dell’ambiente; ma le lampade alogene hanno lo svantaggio di produrre raggi ultravioletti, provocando malattie dannose per l’uomo. Infine per evitare tutto ciò vennero realizzate le lampade fluorescenti che sono, innanzi tutto a risparmio energetico, e poi non dannosi per l’uomo e la natura. Incandescenti Alogene Fluorescenti

35 IL FAB-LAB FABBRICA LABORATORIO Il Fab-Lab è un laboratorio in cui si fabbricano oggetti aventi tre dimensioni (tridimensionali o in 3D): lunghezza, larghezza e profondità. Le misure di queste, si possono regolare. Qui delle semplici figure disegnate su carta possono diventare tridimensionali grazie all’uso delle stampanti in 3D.

36 STAMPANTI IN 3D In questo laboratorio abbiamo potuto osservare due stampanti 3D, di cui una costruita da l’ingegnere Oscar Mannarella e da dei suoi colleghi universitari. La macchina nell’immagine è stata comprata da loro e studiata per poi progettarne una nuova …

37 Stampa in 3D ridimensionata Questa stampante è stata costruita da Oscar Mannarella e dai i suoi colleghi universitari basandosi su una stampante simile, ma di dimensioni minori. Questa stampante funziona con una penna in cui si inserisce una filo di plastica che poi viene sciolto dal calore emesso da questa penna e infine l’oggetto progettato viene composto strato per strato dalla plastica sciolta.

38 Realizzato dagli alunni: Cartone Alessandra Di Lorenzo Camilla Ielo Erika La Russa Corrado Lombardo Alexia Pangallo Alessandra Wang Simona della classe 3°B


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