UOMO, MACCHINA ED ENERGIA

Presentazione sul tema: "UOMO, MACCHINA ED ENERGIA"— Transcript della presentazione:

1 UOMO, MACCHINA ED ENERGIA

2 Il Lavoro dell’ uomo Per soddisfare i suoi bisogni elementari , l’uomo ha sempre usato le fonti energetiche di cui disponeva , tutte facilmente reperibili in natura . Fino alla metà del XVIII secolo , oltre che sulla forza muscolare, egli fece affidamento sulla forza degli animali, l’acqua dei fiumi, il vento e il legname.

3 Forza Muscolare  E’ quella capacità motoria che permette di vincere una resistenza o di opporvisi tramite lo sviluppo di tensione da parte della muscolatura. I principali determinanti della forza muscolare sono: il numero di fibre rapide la coordinazione muscolare, intesa come la capacità di far lavorare in sinergia i muscoli antagonisti e quelli agonisti al movimento la lunghezza iniziale del muscolo

4 Invenzione della ruota
L’ invenzione della ruota permise di vincere la forza d’attrito. Le prime ruote erano piene, in legno . La ruota fu usata come ingranaggio per trasmettere il movimento sfruttando la forza dell’ acqua e del vento , non solo usata per muovere zattere o barche, ma anche per azionare pome idrauliche destinate all’ irrigazione .

5 Ruota Una ruota è un oggetto circolare in grado di ruotare attorno ad un asse centrale. Viste le sue molteplici applicazioni, dalla meccanica ai trasporti, è considerata una delle invenzioni più rivoluzionarie della storia e del progresso dell'umanità.

6 Meccanica In fisica con il termine meccanica si indica una qualsiasi teoria che si occupi del movimento dei corpi. Le teorie meccaniche si suddividono principalmente in: meccanica classica meccanica statistica meccanica quantistica meccanica relativistica.

7   meccanica classica Con il termine meccanica classica si intende generalmente, l'insieme delle teorie sviluppate fino alla fine del La meccanica classica descrive in modo sostanzialmente accurato gran parte dei fenomeni meccanici osservabili direttamente nella nostra vita quotidiana ed è applicabile a velocità non prossime alla velocità della luce.

8 meccanica statistica  In fisica, è l'applicazione della teoria della probabilità, che include strumenti matematici per gestire insiemi formati da numerosi elementi. La meccanica statistica fornisce un modello per collegare le proprietà dei singoli atomi e molecole alle proprietà macroscopiche del sistema da essi composto.

9 meccanica quantistica
E’ la teoria fisica che descrive il comportamento della materia, della radiazione e le reciproche interazioni, con particolare riguardo ai fenomeni caratteristici di energia atomica .

10 principio di relatività
Stabilisce che le leggi di una teoria fisica debbano essere valide in ogni sistema di riferimento omogeneo. La teoria della relatività, elaborata da Albert Einstein e pubblicata nel 1916, è l'attuale teoria fisica .

11 teoria della relatività
 In fisica  si intendono in generale le trasformazioni matematiche che devono essere applicate alle descrizioni dei fenomeni fisici , secondo il principio di relatività.

12 Albert einstein Oltre a essere uno dei più celebri fisici della storia della scienza, che mutò in maniera radicale il paradigma di interpretazione del mondo fisico, fu attivo in diversi altri ambiti, dalla filosofia alla politica. Per il suo apporto alla cultura in generale è considerato uno dei più importanti studiosi e pensatori del XX secolo. Nel 1921 ricevette il premio Nobel per la fisica per la scoperta della legge dell'effetto fotoelettrico. La sua fama dilagò in tutto il mondo soprattutto per la teoria della relatività. Einstein lavorò anche per lo sviluppo dell‘energia nucleare in America

13 Energia nucleare L’energia nucleare è una forma di energia prodotta da reazioni fisiche, che avvengono all’interno del nucleo degli atomi, di alcuni elementi chimici in seguito a particolari urti.

14 effetto fotoelettrico
Nella fisica allo stato solido l'effetto fotoelettrico è il fenomeno fisico caratterizzato dall'emissione di elettroni da una superficie, solitamente metallica, quando questa viene colpita da una radiazione 

15 La rotazione E’ il movimento di un corpo che segue una traiettoria circolare. In due dimensioni, cioè sul piano, una figura può ruotare attorno ad un punto detto centro di istantanea rotazione. Se il centro o l'asse di rotazione è completamente esterno all'oggetto che sta ruotando, si dice che il corpo descrive un'orbita : l'esempio tipico è quello della rivoluzione terrestre attorno al Sole.

16 Il Legno Il legno è il materiale costitutivo delle radici, dei tronchi e dei rami di gran parte delle piante. In particolare, ai fini della lavorazione si usa quello ottenuto da alberi e arbusti: dopo l’abbattimento, il tronco viene segato per il lungo con tagli paralleli al suo asse, in modo da ricavarne tavole.

17 Il carbone e il motore a vapore
Acqua e legname rappresentano nel XVIII secolo le fonti di energia già più utilizzate. Tuttavia la drastica diminuzione della risorsa legno, dovuta agli eccessivi disboscamenti, spinse alla ricerca di un combustibile diverso, abbondante in natura: il carbone fossile. L’ingegnere inglese, Thomas Newcomen, realizzò nel 1705 una pompa idraulica funzionante con il motore a vapore; Watt, dopo sessant’anni dalla scoperta, riuscì ad utilizzare il motore a vapore nelle prime locomotive. Queste invenzioni provocò profondi cambiamenti in tutti gli aspetti della vita dell’uomo e diedero vita alla Rivoluzione industriale.

18 carbon fossile È un combustibile pronto all'uso, formatosi dentro rocce sedimentarie di colore nero o bruno scuro. È composto principalmente da carbonio e contiene tracce di idrocarburi. L'inizio del suo massiccio sfruttamento è spesso associato alla Rivoluzione Industriale, e ancora oggi rimane un combustibile molto importante. In passato era utilizzato anche per alimentare alcuni mezzi di trasporto quali le locomotive  e le navi a vapore e per il riscaldamento degli edifici. L'uso del carbone per la produzione di energia è globalmente uno dei fattori principali dell'emissione di anidride carbonica nell‘atmosfera terrestre.

19 Motore a vapore Un motore a vapore è un'apparecchiatura che produce energia meccanica utilizzando, in vari modi, vapore d'acqua. In particolare essa trasforma, tramite il vapore, energia termica in energia meccanica. Il calore è in genere prodotto con il carbone, ma può anche provenire da legna o idrocarburi.

20 locomotive La locomotiva è il rotabile ferroviario munito di motore che viene usato per il traino di un treno. Alla fine del XVIII secolo il motore a vapore cominciava a diffondersi in ambito industriale e vi furono i primi tentativi di applicazione delle caldaie a mezzi di trasporto. Il primo che riuscì a far muovere un veicolo su rotaia grazie alla forza del vapore fu l'inventore inglese Richard Trevithick, che costruì la prima locomotiva a vapore funzionante per la miniera di Pennydarren nel Galles.

21 poMPA IDRAULICA Una pompa è una macchina  idraulica che sfrutta organi meccanici in movimento per sollevare o comunque per spostare o raccogliere materiale fluido. Una pompa opera in ambiente chiuso, tra un condotto di aspirazione e uno di mandata.

22 RIVOLUZIONE INDUSTRIALE
La rivoluzione industriale fu un processo di evoluzione economica e industriale della società che da sistemaa gricolo-artigianale divenne un sistema industriale.  Spesso si distingue fra prima e seconda rivoluzione industriale. La prima interessò prevalentemente il settore tessile-metallurgico con l'introduzione della macchina a vapore nella seconda metà del '700. La seconda rivoluzione industriale viene fatta convenzionalmente partire dal 1870 con l'introduzione dell'elettricità , dei prodotti chimici e del petrolio.

23 Energia termica L'energia termica è la forma di energia posseduta da qualsiasi corpo che abbia una temperatura superiore allo zero assoluto. In base al secondo principio della termodinamica, è considerata una forma di energia degradata in quanto non tutta l'energia termica può essere convertita in energia meccanica.

24 LA MECCANIZZAZIONE DELLE FABBRICHE
La Rivoluzione industriale coinvolse settori produttivi diversi. In Inghilterra l’aumento di richieste di prodotti tessili portò alla ricerca di macchine e fonti di energia che consentissero di incrementare la produzione… Ad esempio: Nel 1767 James Hargreaves brevettò la spinning jenny, una macchina che consentiva a un solo operaio di filare anche con 8 fusi contemporaneamente. Il modello fu poi perfezionato, arrivando a costruire filatoi con 80 fusi. La water-frame di Richard Arkwright un filatoio azionato dalla forza dell’acqua. L’industria del cotone fu trasformata dall’invenzione del telaio automatico, per merito di Edmund Carwright (1785), dapprima mosso dall’acqua e poi dalla macchina a vapore.

25 WATER FRAME Una cornice d'acqua è una struttura girevole alimentata ad acqua progettata per la produzione di filo di cotone, usata per la prima volta nel Era in grado di far girare 128 fili alla volta, il che era un metodo più facile e veloce che mai. Fu sviluppato da Richard Arkwright .

26 IL TELAIO AUTOMATICO Il telaio Jacquard è un tipo di telaio per tessitura che ha la possibilità di eseguire disegni complessi. Si tratta di un normale telaio a cui si è aggiunto un macchinario che permette la movimentazione automatica dei singoli fili di ordito. Probabilmente la più importante invenzione nel campo dell‘industria tessile, permette di produrre tessuti, anche molto complessi, con il lavoro di un solo tessitore. Per essere stata la prima applicazione ad aver utilizzato una scheda perforata, è considerato l'antenato del calcolatore.

27 L’ energia elettrica Con il XIX secolo cambiò ancora le qualità dell’energia a disposizione dell’uomo. Infatti l’invenzione della, dinamo azionata dalla forza dell’acqua, ha reso possibile l’utilizzo di una nuova forma di energia: l’energia elettrica, prodotta da grandi centrali. In una prima fase le attività produttive si spostarono vicino ai corsi d’acqua. Successivamente, con la tecnlogia delle linee elettriche, fu possibile trasportare l’elettricità anche lontano dai luoghi di produzione.

28 DINAMO Una dinamo è una macchina che trasforma lavoro meccanico , ricevuto da una fonte di energia meccanica o da un motore corrente alternata, in energia elettrica.