Oggetti e macchinari

Ingranaggi, rotismi ordinari semplici, composti, misti ed epicicloidali

L'ingranaggio epicicloidale della centrifuga per l'insalata fu inventato da Watt nel 1781.

Biellismi (Trasformatori di curve in altre curve) di Watt, Poucellier, ... Camme e manovella, Pantografi, Ponti levatoi, porte garages

Teoria progettazione delle ruote dentate

Progetto e ottimizzazione di elementi di trasmissione con strumenti di analisi avanzati

di Fabio Presicce

Teoria e progettazione delle ruote dentate e delle cinghie trapezoidali

Calcolo del rapporto di trasmissione

di Valerio Rossi

Un semplice, ma utile strumento per chi si cimenta per le prime volte nell’elaborazione di veicoli terrestri o in qualunque altra macchina dove siano presenti ingranaggi o catene di trasmissione.

Pendulum Clock

su My Physics Lab

L'ingranaggio dell'orologio a pendolo (simulazione)

Punte da trapano per fori quadrati

Il suo brevetto è del 1917 [brevetto USA n°1241176 del 25/09/1917 – Harry Watts]
Sfrutta la figura geometrica detta “triangolo di Reuleaux”, che si ottiene da un triangolo equilatero. Puntando poi il compasso su ogni vertice con ampiezza pari al lato del triangolo si traccia un arco sul lato opposto.

L'equazione che fa vibrare il mondo

di Pasquale Napolitano

Cosa hanno in comune una sospensione di una vettura e un palazzo soggetto ad un terremoto? Da un punto di vista macroscopico ben poco, sono due fenomeni completamente diversi. Quello che hanno in comune è, che per certi aspetti, entrambi sono soggetti alle stesse leggi della dinamica, entrambi presentano gli stessi comportamenti (quali ad esempio la risonanza) e possono essere trattati mediante la stessa schematizzazione fisica e le stesse equazioni matematiche.
Proprio della loro shematizzazione e delle equazioni matematiche che ne reggono il moto ci occuperemo in questo articolo.

Specchi parabolici

Probabilmente il primo faro ad utilizzare le proprietà focali della parabola fu proprio il faro di Alessandria, considerato all'epoca una delle sette meraviglie del mondo. Il suo nome deriva dall’isola di Pharos, che si trovava di fronte al porto cittadino. Si dice che fosse alto 85 metri e che potesse esser visto a circa 50 km di distanza. Fu costruito nel 280 a. C., cioè nell'epoca e nei luoghi in cui lo studio delle coniche da parte dei Greci era in pieno sviluppo. Soltanto nel XVII secolo con la ripresa dello studio delle coniche venne recuperata anche questa arte. Ai nostri giorni anche i fari delle automobili ed i proiettori in genere utilizzano lo stesso principio.

Si può afferrare il punto P della parabola e spostarlo per constatare che il raggio FP si riflette parallelamente all'asse di simmetria. Si può afferrare anche fuoco F e vertice V in modo da variare la forma della parabola.

Lenti e strumenti ottici

di Progetto fisica v2.0

In questa sezione tratteremo il comportamento di specchi e lenti e di come essi, modificando la traiettoria dei raggi di luce possano formare immagini di oggetti: le immagini possono risultate ingrandite o rimpicciolite rispetto all’oggetto di partenza, diritte o capovolte.

Autovelox

Da Wikipedia, l'enciclopedia libera.

L’ala infinita: teoria di Glauert

di Roberto Camussi, Università degli Studi Roma TRE

... l’ala è un oggetto che, per la sua conformazione, riesce a produrre una dissimmetria del flusso d’aria sulle superfici superiore ed inferiore, generando quindi una differenza di pressione che dà la forza portante. Le teorie impiegate per la soluzione dell’ala infinita sono basate essenzialmente sugli studi di Joukowski e di Glauert. Il primo utilizza le funzioni di variabile complessa e, definendo un “potenziale complesso”, trasforma il corpo aerodinamico, già noto, attorno ad un cilindro rotante, in quello generato da un profilo alare. Il secondo schematizza il profilo alare con un insieme di vortici, paralleli fra di loro ed ortogonali alla corrente esterna, tali da dare una corrente risultante che lambisce la superficie alare. .

Pilota automatico

Da Wikipedia, l'enciclopedia libera.

Pilota automatico e api

... ha condotto studi sulle sorprendenti capacità di navigazione e comunicazione delle api ed ha cercato di trasferire ed applicare queste conoscenze ad uno dei più complessi problemi dell’ intelligenza artificiale, rendere un mezzo aereo autodeterminato, cioè in grado di volare autonomamente senza l’intervento umano. Gli esperimenti condotti presso il Centro delle Scienze Visuali della Scuola di Ricerche Biologiche della Australian National University sono stati un insieme combinato di complessi studi matematici, ingegneristici, aeronautici, di robotica ed analisi di immagini.

Pallone da calcio

Non è una sfera: 12 pentagoni e 20 esagoni (icosaedro tronco, un solido archimedeo – due facce regolari-, non platonico) per superare il 95% del volume dela sfera circoscritta. Architetto Buckminster Fuller --> fulleroni C60. Ma anche rombicosidodecaedro.

Tetrapack

e ancora più di altri 200 oggetti matematici.

Caramelle col buco

per aumentare a parità di volume la superficie con cui le papille gustative entrano in contatto

Cubetti di ghiaccio con l’incavo

per raffreddare più velocemente il liquido nel quale sono immersi

Gregor Reisch, Margarita Philosophica, 1508: la lotta fra abacisti e algoritmisti.
Il volto soddisfatto dell’algoritmista è contrapposto a quello deluso dell’abacista, sotto la guida dello spirito dell’aritmetica.

Abaci

Informatica e... abaco

di Federico Peiretti

Simulazione abaco

Chinese Abacus Simulator (Suanpan)

Japanese Abacus Simulator (Soroban)

Manuale di Soroban

The League for Soroban Education of Japan, Inc.

Napier's Bones Simulator

Abaco Da Wikipedia, l'enciclopedia libera.

Storia del calcolo automatico e delle sue applicazioni pratiche

di Galavotti Enrico

Babbage, Lady Lovelace e il primo computer

di Sabrina Sartori

Il suo contributo fondamentale di Ada Lovelace è stato quello di aver compreso meglio di chiunque altro - meglio dello stesso ideatore Charles Babbage (1791-1871) - la differenza tra la prima macchina da calcolo, la macchina alle differenze, e quella macchina analitica che oggi viene indicata come il primo antenato del moderno computer.

Codice ISBN

L’adozione di un sistema universale di codifica dei libri, ai fini della loro gestione automatizzata, corrisponde ad un’esigenza avvertita dagli operatori del settore (editori, distributori, librai, bibliotecari, …) di tutti i paesi, come conseguenza del costante aumento della produzione libraria mondiale e dello sviluppo degli scambi internazionali.
Il codice ISBN consente di individuare qualsiasi titolo ed evita la possibilità di errori sia nelle operazioni commerciali (ordinazioni ed evasione di ordini, gestione del magazzino, …) sia nelle operazioni bibliografiche (rilevazione e registrazione dati, catalogazioni, …)
Dal 1 gennaio 2007 è in vigore il nuovo codice ISBN a 13 cifre, che aggiorna il precedente con l’aggiunta di un prefisso di 3 cifre. Il codice ISBN è diviso in 5 settori separati da un lineetta: prefisso - gruppo linguistico - editore - titolo - controllo.
Per calcolare il carattere di controllo si procede nel modo seguente:

si moltiplica ogni cifra del codice per un fattore (da 10 a 2) che indica la posizione occupata dalla cifra all’interno del codice,
si considera la somma s dei termini così ottenuti,
il carattere di controllo è il più piccolo numero naturale da aggiungere ad s per ottenere un multiplo di 11.

Illustriamo il procedimento con un esempio: ISBN 88-424-9016-4 In questo caso risulta:

8*10+8*9+4*8+2*7+4*6+9*5+0*4+1*3+6*2=282
Poiché 
	11*25 < 282 < 11*26, 
il carattere di controllo è
	11*26-282=4.

Si può provare che se si verifica uno scambio (vengono invertiti due numeri) oppure si commette un errore di lettura di un carattere (un numero viene preso per un altro), il codice di controllo si altera e quindi mette in evidenza l’errore! Naturalmente sono possibili errori multipli che potrebbero produrre due codici con lo stesso controllo, ma il caso è molto raro. In definitiva possiamo quindi affermare che il carattere di controllo ha un ruolo importante per la verifica dell’esattezza del codice.

Codice a barre

Un codice a barre è la traduzione ottica di un codice numerico o alfanumerico che viene rappresentata sottoforma di barre e spazi verticali. Il codice a barre di distribuzione commerciale più usato nel mondo è EAN 13, costituito da un codice di 13 cifre ed è gestito dall’Associazione Europea per la Numerazione degli Alimenti (EAN).
Un codice EAN 13 è in genere diviso in quattro aree

	paese 	produttore 	prodotto 	controllo
	p₁p₂ 	p₃p₄p₅p₆p₇	p₈p₉p₁₀p₁₁p₁₂ 		c

e compare in chiaro alla base delle barre (senza cifra di controllo). Il carattere di controllo è la più piccola soluzione intera non negativa dell’equazione
x + p₁+3p₂+p₃+3p₄+p₅+3p₆+p₇+3p₈+p₉+3p₁₀+p₁₁+3p₁₂= 0 (mod 10)
La traduzione del codice in barre è un processo complicato.

QRC Code

Compact disc

Hanno codici più evoluti in grado di riconoscere e anche correggere gli errori. Nei CD audio, ad ogni 24 bit di dati audio vengono aggiunti 8 bit di parità. Un altro trucco usato è quello di mischiare i dati all’interno del frame (interleaving) in modo che raffiche di errori (per esempio dovuti a macchie) possano venire comunque corrette. Eventuali errori non correggibili vengono trattati interpolando i valori buoni oppure, al limite, mettendo i player in mute. I CD-ROM hanno una struttura tale da poter migliorare ulteriormente la capacità di correggere gli errori.