CONGEGNERIA,  UNICORVO

GIRAMENTI DI… SFERE

Bene, umani. Abbiamo inventato la ruota.

Ora dobbiamo trovare un sistema per farla girare sotto qualcosa di fisso per riuscire a spostarlo.

Il problema di come vincolare un asse rotante a un veicolo è antico e affascinante, nel tempo sono state adottate diverse soluzioni.
La più brillante, tutt’ora in uso in tantissime applicazioni, fu ipotizzata da un insospettabile: Leonardo da Vinci.

Il geniale Leonardo, studiando l’attrito e i suoi effetti, ipotizzò che un CUSCINETTO VOLVENTE avrebbe potuto fungere da collegamento tra elemento rotante ed elemento statico.

Passo indietro: ATTRITO.

L’attrito è una forza che si oppone allo scivolamento o rotazione di un corpo su una superficie, la sua intensità dipende dai materiali in contatto, dalla rugosità delle superfici e dalla massa dei corpi (non andremo troppo nel dettaglio, non occorre).
Tra un albero (asta fissata alle ruote) che gira e il foro in cui è alloggiato c’è necessariamente un contatto, e il contatto tra un oggetto fermo e uno in moto genera attrito.

Torniamo al nostro carro: l’attrito è una perdita. Oltre a dissipare energia sviluppando calore, consuma le superfici che si trovano in contatto tra loro, accorciandone la vita utile.

Il CUSCINETTO è formato da un disco esterno fissato al veicolo e uno interno più piccolo che ruota insieme all’asse. Tra questi due elementi è presente un certo numero di sfere. Ne consentono il reciproco movimento riducendo al minimo la superficie di contatto tra i due anelli, e sfruttando il medesimo pricipio della ruota.

Infatti, a parità di massa, un oggetto che rotola sviluppa meno attrito di uno che striscia.

Il brevetto di questa brillante soluzione risale al 1794, quasi 300 anni dopo gli studi di Leonardo.
Nel tempo ne sono state sviluppate versioni diverse per rispondere a diversi tipi di sollecitazione, ma tutte si basano sullo stesso principio di base.

La prossima volta che vi troverete davanti un fidget spinner saprete perchè con una piccola spinta riesce a ruotare per così tanto tempo.

 

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