Meccanica Applicata alle Macchine – Introduzione

La Meccanica Applicata alle Macchine è la disciplina che, all’interno dell’ambito della Meccanica dell’Ingegneria, si occupa dei problemi connessi con il movimento dei corpi solidi da cui sono costitute le macchine.

La Meccanica Applicata alle Macchine si distingue da:

  • Meccanica delle Strutture: in quanto essa considera solo sistemi di corpi rigidi non in movimento
  • Meccanica dei Fluidi: in quanto si occupa del movimento di fluidi, e quindi non di corpi rigidi

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Classificazione dei moti rigidi

Moti rigidi (definizione):

Tutti quei moti di un corpo, tali che prendendo 2 punti qualsiasi di esso, mantengono la stessa distanza durante il moto.

Qui di seguito i vari tipi di moti rigidi (GDL= Gradi Di Libertà):

  • Moto rigido traslatorio (3 GDL): un corpo si muove di questo moto se, durante il suo spostamento, ogni retta solidale al corpo si mantiene parallela a se stessa (tutti i punti del corpo si muovono con la medesima velocità).
  • Moto rigido rotatorio (1 GDL): un corpo si muove di moto rigido rotatorio se, durante il moto, esiste una retta solidale con il corpo, i cui punti hanno tutti velocità nulla.
  • Moto rigido rototraslatorio (4 GDL): un corpo si muove di questo moto se durante lo spostamento esiste una retta solidale al corpo che rimane parallela a se stessa.
  • Moto rigido elicoidale (2 GDL): un corpo si muove così se, durante il moto, esiste una retta solidale al corpo, i cui punti hanno velocità parallela alla retta stessa.
  • Moto rigido sferico (3 GDL): un corpo si muove di moto rigido sferico se esiste un punto dello spazio solidale al corpo che rimane in quiete.
  • Moto rigido di precessione (2 GDL): moto sferico, dove esiste una reta solidale al corpo che durante il moto forma un angolo costante con una retta fissa nello spazio.

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Corpo a struttura giscopica e giroscopio

Qui di seguito la definizione in Meccanica Razionale di corpo a struttura giroscopica e giroscopio:

Corpo a struttura giroscopica

Un corpo si dice a struttura giroscopica rispetto a un punto dello spazio se il suo ellissoide di inerzia riferito a quel punto è di rivoluzione (o rotondo).
Ellissoide di rivoluzione o rotondo: è un ellissoide che viene generato dalla rotazione di un semiellisse attorno a un asse girscopico. Quindi la sezione dell’ellissoide, perpendicolare all’asse giroscopico, è una circonferenza.

Giroscopio

Un corpo si dice giroscopio se ha struttura giroscopica rispetto al suo baricentro.

Angoli di Cardano

Giusto due righe di definizione su cosa sono gli angoli di Cardano:

  • Imbardata: oscillazione di un veicolo intorno a un asse verticale passante per il baricentro: α∈[0,2π]
  • Beccheggio: oscillazione di un veicolo attorno al proprio asse trasversale: β∈[0.2π]
  • Rollio: oscillazione di un veicolo attorno al proprio asse longitudinale: γ∈[0.2π]

Il ventilatore raffredda veramente le persone?

L’aria mossa da un ventilatore diminuisce effettivamente la temperatura della pelle dell’uomo o si tratta soltanto di un’illusione?

Non si tratta di un illusione, il ventilatore diminuisce effettivamente la temperatura della pelle, a meno che la stanza non sia satura di vapore acqueo (100% di umidità relativa). L’effetto è dovuto al meccanismo di termoregolazione del corpo umano, il quale, per raffreddarsi emette sudore (composto prevalentemente di acqua): il sudore evapora, e, per evaporare, necessita del calore latente di vaporizzazione; tale calore viene sottratto alla pelle, la quale perciò si raffredda.

L’effetto del ventilatore consiste nella rimozione dell’aria umida in prossimità della pelle. In effetti, il vapore acqueo prodotto nell’evaporazione del sudore si diffonde lentamente nell’aria, per cui, in assenza del ventilatore, si ha una concentrazione di vapore acqueo maggiore in prossimità della pelle. Tale concentrazione rallenta il processo di evaporazione e dunque rende meno efficace il meccanismo di raffreddamento della pelle. Il ventilatore, rimuovendo con azione meccanica l’aria satura di umidità in prossimità della pelle, favorisce l’evaporazione del sudore e quindi favorisce anche il raffreddamento della pelle.

Ovviamente, se la stanza è satura di vapore acqueo, il processo di evaporazione si ferma e il ventilatore non ha più effetto.

Il legame metallico – Proprietà metalliche – Riassunto

Da cosa derivano le proprietà cosiddette “metalliche” di certi solidi? In un cristallo formato da molti atomi, li livelli energetici degli orbitali molecolari sono talmente ravvicinati da formare una banda continua, vediamo come ciò influisce sulle caratteristiche di un solido…La teoria degli orbitali molecolari applicata ad un solido cristallino

Un cristallo metallico è caratterizzato da un’estesa sovrapposizione degli orbitali di valenza dei singoli atomi in modo da formare orbitali molecolari delocalizzati, estesi su tutto il reticolo cristallino (orbitali di Bloch). I cationi (i nuclei degli atomi) sono disposti secondo un reticolo ordinato, e sono circondati da un “mare” di elettroni di valenza mobili e delocalizzati. Continua a leggere

Giorno solare e giorno sidereo

In questo brevissimo articolo andremo a definire sinteticamente cos’è il giorno solare, cos’è il giorno sidereo, qual’è la differenza tra la durata media di un giorno sidereo e e un giorno solare ed il perchè di questo fenomeno.

Il giorno solare

Il giorno solare è il tempo che intercorre tra due passaggi consecutivi del Sole sopra il meridiano locale.

Il giorno sidereo

Il giorno sidereo è il tempo che intercorre tra due passaggi consecutivi di una medesima stella fissa sopra il meridiano locale Continua a leggere

Il Primo Principio della dinamica – Enunciato e commento

In questo articolo andremo ad enunciare e commentare il primo principio della dinamica nella formulazione classica e nella formulazione moderna:

Nella formulazione classica il Primo Principio della dinamica (detto anche Principio di Inerzia) afferma che:

“Qualunque punto materiale non soggetto ad alcuna forza, o rimane in quiete oppure si muove di moto rettilineo uniforme”

Nella formulazione moderna il Primo Principio della dinamica afferma che:

“Esiste almento un Sistema di Riferimento inerziale”

ovvero un SdR rispetto al quale un punto materiale non soggetto a forze o è in quiete oppure si muove di moto rettilineo uniforme. Continua a leggere

Legge dell’induzione di Faraday

In questo articolo andremo ad accennare quella che è la legge dell’induzione di Faraday:Flusso del campo magnetico

La forza elettromotrice indotta si genera quando si ha una variazione del campo magnetico. Inoltre, essa è tanto maggiore, quanto è più rapida la variazione del flusso del campo magnetico. Si può quindi dire che la forza elettromotrice o fem è direttamente proporzionale alla velocità di variazione del flusso magnetico. Nel caso in cui il flusso attraversi una bobina con N avvolgimenti, la fem indotta sarà la seguente (come osservato da Faraday): Continua a leggere