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In viaggio – La tecnica muove il mondo
Giulia, Mattia, Sara e Luca, quattro giovani, stanno andando al lago, si spostano sulle sue rive, si muovono sulla sua superficie. In tutto questo c’è in gioco molta tecnica.
In particolare
Girosensore
I girosensori trasformano i movimenti rotatori o i cambiamenti di posizione in differenza di potenziale elettrica. Se sull'hoverboard ci si inclina in avanti, il girosensore lo registrerà e lo trasmetterà alla piastra principale. Perciò i motori girano più velocemente in avanti, in modo che la tavola rimanga sempre sotto il baricentro del corpo e non si perda l'equilibrio.
Ci sono diversi tipi di girosensori o giroscopi. Un giroscopio a vibrazione come si trova negli hoverboard determina l'entità del movimento rotatorio attraverso una struttura oscillante (per es. un cristallo di quarzo). Il cristallo oscilla nel piano originario anche se il suo rivestimento ruota. Per l’effetto Coriolis la struttura oscillante esercita sul suo rivestimento una forza che può essere misurata e che spiega l'entità del movimento rotatorio.
I girosensori sono presenti in diversi apparecchi elettronici. Se si ruota lo smartphone o il tablet, il girosensore registra il cambiamento di posizione e l'immagine cambia dal formato verticale a quello orizzontale. Anche fotocamere digitali (per la stabilizzazione dell'immagine), modellini di elicottero telecomandati e console di gioco possono essere dotati di girosensori.
Un po' di fisica – Spinta verso l'alto
Un cubo di legno galleggia, invece un cubo di ferro delle stesse dimensioni affonda. Ciò è dovuto solo al peso diverso? No, perché se si creasse una nave dal cubo di ferro, questa non affonderebbe. La ragione risiede nel fatto che una nave ha grandi cavità piene d'aria. In questo modo essa ha un volume maggiore rispetto a un cubo di ferro dello stesso peso e dunque una densità minore. Affinché un oggetto possa galleggiare nell'acqua, la spinta verso l'alto che l'acqua esercita sull'oggetto deve essere pari alla forza di gravità che agisce sull'oggetto. Per questo, la densità dell'oggetto deve essere pari alla densità dell'acqua. Una sfera di ferro ha una densità maggiore dell'acqua e perciò affonda, mentre un cubo di legno ha una densità minore e perciò galleggia. Più il cubo di legno emerge dall'acqua, minore è la forza verso l’alto, perché dipende dal volume d'acqua spostata dal cubo di legno. Meno acqua viene spostata, minore è la spinta verso l’alto, poiché essa è uguale al peso del volume dell'acqua spostata.
Se vuoi saperne di più:
ρco: densità del corpo
ρli: densità del liquido
V: volume del corpo o del liquido spostato
g: accelerazione di gravità (= 9,81 m·s-2)
FA (spinta verso l’alto) = ρli × V × g
G (forza peso) = ρco× V × g
|Affonda||Galleggia||Emerge|
|Forze||G > FA||G = FA||G < FA|
|Massa||ρco> ρli||ρco = ρli||ρco < ρli|
Nave in cemento armato
Il cemento armato non fa certo pensare a qualcosa che galleggia. Eppure le navi di cemento esistono. Il cemento armato è relativamente economico, molto robusto e navi di questo tipo richiedono poca cura. Queste navi, tuttavia, sono più pesanti, meno manovrabili e più care, perciò rappresentano un'eccezione. Si svolgono però concorsi per la costruzione di barche in cemento nelle università e nelle scuole universitarie professionali.
Informazioni legali
Sull'hoverboard
I monopattini elettrici sono consentiti per l'uso su suolo pubblico solo se rispettano determinate condizioni, per es. una potenza del motore complessiva fino a 2.0 kW, che viene impiegata soprattutto per mantenere l'equilibrio del veicolo, e una velocità massima in base al modello di 20 km/h. Altre condizioni e informazioni sono disponibili nell'«Ordinanza concernente le esigenze tecniche per i veicoli stradali».
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