Come è fatto?

Nel post precedente è stato descritto l'airbag, come sistema di sicurezza in caso di incidente. Di seguito propongo un video, di una puntata della serie "How it's made"trasmessa su DMAX, in cui viene spiegata dettagliatamente la costruzione di un altro sistema di sicurezza, non relativo agli incidenti bensì.... 

Non voglio aggiungere altro, buona visione!!

Per un blog dedicato alle curiosità di ogni genere vi indirizzo al seguente blog di Enrico Armando

Cos'è l'air bag e come funziona

L'automobile è la figura dello sviluppo dei mezzi di trasporto  del XIX secolo. Con il migliorare delle tecniche costruttive e del confort, migliora anche la sicurezza. Già guardando un immagine come questa, della casa automobilistica Bugatti :

 si vede ad occhio nudo come viaggiare in auto sia diventato sempre più sicuro. Di certo non parliamo di tempi come 2.5 secondi circa per raggiungere i 100 km/h, ma parliamo di un auto che i 130 km/h li aveva come velocità di punta. Certo che un incidente a velocità intorno ai 100 km/h non è dei più piacevoli da raccontare: se oggi si hanno 9 possiblità su 10 di sopravvivere, nei prima del '900 le possibiltà erano ridotte praticamente a 0.  

Ovviamente il paragone va fatto a parità di velocità e tra i protagonisti di tutto questo miglioramento, c'è un protagonista indiscusso: l'airbag.

Fu inventato da Walter Linderer nel 1951. Il dispositivo consisteva in un cuscino ripiegato all'interno del volante, che in caso di urto veniva gonfiato da una carica di aria compressa. La reazione dell'aria compressa era abbastanza lenta, così si penso di utilizzare dell'esplosivo, che veniva attivato nel momento dell'urto e che era in grado di liberare gas e gonfiare quasi istantaneamente il cuscino. Infatti il tempo di azinamento dell'airbag diventa di 30 millisecondi ad una velocità di 300 km/h. Ovviamente l'airbag fa "rimbalzare" la testa sul cuscino e la spinge all'indietro, perciò è molto importante anche il poggiatesta nei sedili, nonché l'utilizzo della cintura di sicurezza. Con questi accorgimenti ci si salva nel 97% di casi di urto frontale (e/o laterale nel caso in cui l'auto sia dotata di airbag anche laterali). 

Per quanto riguarda il funzionamento possiamo evidenziare alcune componenti fondamentali:

• Sensore
• Centralina elettronica 
• Detonatore

Il sensore è quel componente che avverte la brusca decelerazione, non appena avviene l'impatto. La centralina:

riceve il segnale elettrico del sensore e lo elabora inviando l'impulso elettrico al detonatore che innesca l'esplosivo. Si tratta di azoturo di sodio contenuto di una capsula esplolisva. Non appena arriva l'impulso elettrico una punta, (oppure il semplice passaggio di corrente nella capsula, a seconda del tipo di airbag), fa esplodere la capsula e viene liberato azoto, mentre il sodio (che è estremamente reattivo), viene subito fatto reagire con altri composti al fine di neutralizzarlo. L'azoto liberato è ovviamente gassoso, quindi molecolare e va a gonfiare l'airbag.
(Blog consigliati: History of cars di Alessandro Russo e "Società nell'auto o auto nella società?" di Nicolò Breda).

Chi era Galileo Ferraris?

Era un ingegnere torinese. Dopo essersi laureato diventa assistente di fisica tecnica al Reggio Museo Industriale Italiano, quello che poi diventerà il Politecnico di Torino. In lui si profila da subito uno spirito di invenzione molto forte.
Lui è l'inventore del primo motore motore asincrono che viene erroneamente attribuito a Nikola Tesla nella maggior parte delle volte. Per la parte biografica rimando i più curiosi alla seguente pagina.
Qui vorrei parlare in maniera molto qualitativa, per non appesantire la lettura, il motore asincrono.
È un motore, quindi un meccanismo in grado di produrre, anzi per essere precisi, di trasformare energia elettro-magnetica in energia utilizzabile, meccanica ad esempio.
La struttura base è la seguente:

 La struttra è molto semplice e nonostante ciò, il suo rendimento è abbastanza alto. Nessuna lubrificazione e questo direi che è già u gran vantaggio, dovuto anche al fatto che tra rotore e bobina c'è un piccolo spazio, chiamato traferro, in modo tale che gli organi meccanici non vengano a contatto.  Oltre la struttura, anche il funzionamento è relativamente semplice. C'è un rotore con bobine di rame smaltato in grado di ruotare. Stessa cosa nello statore, in cui il rame è avvolto a dei rettangoli ferrosi di alcune cavità. Si alimenta lo statore con una certa corrente. Il passaggio di questa genera un campo magnetico che per induzione (fenomeno fisico governato dalle due leggi di Faraday) mette in moto il rotore. Un pecca di questa motore è che il suo razionamento ha un costo energetico abbastanza elevato, nel senso che nella fase di accensione possono essere necessarie anche tensioni di 4-5 volte superiori a quella di regime.
La base fisica di funzionamento del motore è la Legge di Lorentz, secondo la quale in un conduttore percorso da corrente si genera una forza proporzionale al campo magnetico e alla corrente che attraversa il conduttore, nel nostro caso la bobina. Galileo Ferraris pensò di applicare il concetto espresso da Lorentz. Questa forza che si genera deve evidentemente essere una coppia di forze, coppia motore in questo caso, che mette in moto l'albero e permette la trasmissione del moto.
Le bobine dello statore sono percorse da una corrente che genera un campo magnetico. Questo campo magnetico investe le bobine del rotore generando una f.e.m. indotta, cioè un passaggio di corrente. Ora le bobine del rotore sono percorse da una certa corrente, ma nel frattempo sono anche "immerse" nel campo magnetico indotto, per cui secondo la legge di Lorentz si deve generare una forza. Infine occore dire che questo motore si chiama asincrono perché la frequenza di rotazione del rotore risulta diversa da quella della corrente alternata che alimenta il motore.
Consiglio una lettura del blog sull' Energia di Marco Parizia.

Correzione

Dato che ci sono problemi nella visualizzazione delle ultime immagini del post precedente, allego di seguito gli indirizzi dei due brevetti:

• Trevithick's Locomotive.

• Vauclain's Locomotive.

Le origini del mezzo che portò Luigi al fronte..

Siamo nel capitolo 3 del libro.  Alcuni problemi fisici attanagliano Luigi che decide di approfondire.

Esame delle urine:

Albuminuria (tracce) – Fosfaturia (tracce).

Diagnosi: Sospetto di infiltrazione tubercolare iniziale all’apice sinistro.

Dopo questi esiti la preoccupazione di Luigi aumentò. Uscendo dallo "studio" del medico che aveva esaminato il suo referto chiese se c'era pericolo di andare incontro ad un aneursima di Rasmussen. Il dottore se la rise tranquillizzando il paziente ed evidenziando come la trincea non sia il luogo migliore per il riposo. Tuttavia era già tardi e bisognava partire. Luigi dopo aver salutato sua moglie Zoraide e sua madre salì su quel treno.

Qui siamo nel settembre 1914 (Gadda dice: "I giardini trascoloravano, profondi già d’ombre, con languidi fiori.") e sono passati ormai 110 anni dall'invenzione della prima locomotiva a vapore efficiente. L'inventore fu Trevithick ma ovviamente ci fu un grande sviluppo di questo nuovo mezzo di trasporto sfruttando questo nuovo tipo di energia.

Il vero salto di qualità furono le invenzioni di George Stephenson e suo figlio Robert Stephenson, con la loro locomotiva Rocket che si differenziava dalle altre per la disposizione del motore, a 45° rispetto all'orizzontale, in modo da avere più spinta a parità di energia spesa. 

Ecco a voi il brevetto ufficiale della prima locomotiva a vapore della storia:

Trevithick's Locomotive:

E di seguito il brevetto della locomotiva di Vauclain costruita nei primi del '900 partendo dal modello di  George Stephenson. Infatti utilizza anche lui la motrice inclinata ma soprattutto sfrutta un sistema di comando già utilizzato da Stephenson, per azionare i tre cilindri centrali in sintonia con i due cilindri esterni posteriori:

Tecnologia, meccanismi e francobolli

Francobollo italiano in onore di Felice Matteucci che insieme ad Eugenio Barsanti elaborò il primo motore a combustione interna.

Francobollo turco schematizzante la telegrafia sottomarina via cavo, sperimentata da Samuel Morse

Francobollo tedesco dedicato a  Guglielmo Marconi inventore del telegrafo senza fili, un prototipo di radio.

Francobollo italiano di prevenzione per l'infarto. Il cuore è metaforicamente rappresentato come un ingranaggio fondamentale del meccanismo interno del nostro corpo.

Francobollo mongolo rappresentante uno dei primi satelliti mandati in orbita dopo il primo lancio che avvenne il 4 Ottobre 1957.

Coal, Steam and The Industrial Revolution

Blog consigliato: Tecnologia e Industrializzazione di Carmelo Amorosi