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I Meccanismi, le macchine e la nascita della Statica zIngranaggi e Meccanismi zMacchine da cantiere zGli ingegneri del rinascimento zLeonardo e le sue.

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Presentazione sul tema: "I Meccanismi, le macchine e la nascita della Statica zIngranaggi e Meccanismi zMacchine da cantiere zGli ingegneri del rinascimento zLeonardo e le sue."— Transcript della presentazione:

1 I Meccanismi, le macchine e la nascita della Statica zIngranaggi e Meccanismi zMacchine da cantiere zGli ingegneri del rinascimento zLeonardo e le sue invenzioni

2 Ulteriori sviluppi zIn realtà questa tradizione tecnica si consolida e per certi versi procede indipendentemente dalle teorie e dai modelli scientifici fino al Rinascimento ed oltre zAlcune di queste invenzioni riguardano xstrade romane appartenenti al IV secolo a.C xmulino ad acqua, apparso in Asia Minore nel 250 a.C. xVite senza fine, riconducibile ad Archimede del 250 a.C. xAstrolabio, inventato da Ipparco da Nicea, 160 a.C.

3 Ulteriori sviluppi /2 xTurbina a vapore, usata da Erone di Alessandria, 60 a.C. xopere edilizie romane, del 27 a.C. xgru e ingranaggi moltiplicatori ( Vitruvio), 10 a.C xbussola magnetica, apparsa in Cina nel 271 d.C. xMulino a vento, apparso in Persia nel 650 d.C xForbici a due lame, 900 d.C. xbilanciere per orologi del 1275 d.C. xocchiali, apparsi in Italia nel 1286 d.C. xCannoni, 1346 d.C.

4 Mulino ad acqua

5 Ingranaggi descritti da Virtuvio

6 Ingranaggi e ruote di frizione Seq 32- cd10 A) I meccanismi sono basati su poche e semplici regole e consentono di trasformare un moto di un certo tipo, in un moto di un altro tipo. B) Laggiunta di un motore ad un meccanismo, consente di costruire una macchina. Il motore fornisce al meccanismo lenergia che gli consente di muoversi C) Consideriamo a tale scopo una sbarra che si muove orizzontalmente ed una ruota con centro fisso che rotola senza strisciare su una sbarra. Un meccanismo di questo tipo può essere utilizzato per trasformare un moto di rotazione in un moto di traslazione e viceversa. D) Le ruote di frizione sono un meccanismo realizzato con due ruote con centro fisso ed in contatto luna con laltra. Il meccanismo viene utilizzato per aumentare o diminuire le velocità di rotazione. E) Le ruote di frizione possono essere realizzate in molti modi. Per esempio adoperando ruote dentate oppure utilizzando viti senza fine.

7 Gru Seq 33- cd10 A) Può essere opportuno, in alcuni casi, poter cambiare non solo la velocità di rotazione, ma anche la direzione di rotazione. In tal caso si usano i giunti. B) I giunti, costituiti da aste rotanti attorni al proprio asse, terminano con delle scanalature. Le scanalature possono essere ortogonali allasta, consentendo di variare il verso del moto. C) Oppure le scalanature possono essere incise su un piano trasversale rispetto allasse di rotazione, cambiando in questo modo la direzione del moto D) Ruote di frizione, ingranaggi e macchine semplici possono essere utilizzati opportunamente per costruire meccanismi utili. E) Ad esempio consideriamo largano utilizzato dal Brunelleschi nella costruzione della cupola di Santa Maria del Fiore a Firenze. Un cavallo muove una vite senza fine collegata tramite un giunto ortogonale ad un verricello che é utilizzato per sollevare un peso.

8 Video sulle Gru

9 Biella-Manovella Seq 34- cd10 A) Come ultimo esempio di ingranaggio, consideriamo la biella e manovella. Questo ingranaggio consente di trasformare un moto di rotazione in moto periodico e viceversa. B) Una ruota é libera di ruotare attorno al suo centro; ad un suo punto, diverso dal centro é fissata unasta tramite una cerniera cilindrica, C) mentre lestremo dellasta é fissata, tramite unaltra cerniera, ad unasta libera di scorrere su un binario. D) Quando si attiva il meccanismo, il moto di rotazione dellasta diventa un moto periodico di traslazione dellasta sul binario. E) Ad una rotazione completa della ruota, corrisponderà un periodo del moto della sbarra

10 Video sistema Biella- Manovella

11 Motori Seq 23- cd10 A) Un motore fornisce energia ai meccanismi assieme di una macchina. B) Come abbiamo visto nel terzo cd, un motore trasforma energia di un certo tipo in energia di un altro tipo. C) La prima forma di energia utilizzata dalluomo é lenergia animale. I primi meccanismi venivano attivati da animali o da uomini. D) Per esempio la seguente macchina, progettata da Galileo, é azionata da cavalli E) Buoi sono utilizzati per sollevare i carichi F) uomini sono utilizzati per muovere i remi in una canoa o barca

12 Video sui motori

13 Tipi di motore Seq 24- cd10 A) Tipi di motori molto utilizzati trasformano lenergia potenziale in energia cinetica, di traslazione o di rotazione. B) Ad esempio, le balestre e le catapulte, utilizzano motori che trasformano lenergia potenziale della molla in energia cinetica C) I mulini ad acqua utilizzano lenergia cinetica delle particelle dacqua per trasformarla in energia cinetica di rotazione di corpi rigidi, mentre i mulini a vento o le vele utilizzano lenergia cinetica del vento per trasformarla in energia cinetica di rotazione o di traslazione di corpi rigidi D) Gli orologi a pendolo utilizzano lenergia potenziale di un peso e la trasformano in energia di rotazione di corpi rigidi E) I motori termici trasformano il calore in energia meccanica.

14 Video sui tipi di motore

15 Lo sviluppo delle macchine nel rinascimento zUn notevole sviluppo dei meccanismi e delle macchine avvenne nel Rinascimento. zParticolarmente significativi furono: yLe macchine da cantiere del Brunelleschi yLe macchine progettate da Leonardo yI contributi allo sviluppo dellorologio meccanico di cui parleremo diffusamente nella lezione successiva


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