domenica 13 marzo 2011

Il giro della morte

 

Vi è mai capitato di provare il brivido che procura una corsa sulle montagne russe? Uno dei momenti più esaltanti è indubbiamente quello nel quale, una o più volte, a velocità sostenuta ci si ritrova per pochi istanti a testa in giù, facendo quello che viene comunemente chiamato il giro della morte.

giro della morte

A questo punto ci chiediamo: quali sono i fattori che rendono possibile il giro della morte senza che si abbia ovviamente una rovinosa caduta dei vagoncini delle montagne russe?

Concentriamoci sul punto evidentemente più pericoloso del tragitto, cioè quello in cui viene raggiunta la sommità della circonferenza. Il nemico da superare è, come si può ben immaginare, la forza peso che cerca di tirare verso il basso il mezzo che ha osato spingersi così in alto. Consideriamo però che c’è una forza che in questo caso si oppone alla forza peso ed è la forza centrifuga, dovuta al moto circolare del corpo che si muove ad una certa velocità. La forza centrifuga spesso la sperimentiamo quando siamo all’interno di un’automobile che affronta una curva. In questo caso sentiamo una spinta verso l’esterno della curva.

Forza peso:

dove m è la massa del corpo e g è l’accelerazione di gravità.

Forza centrifuga:

dove m è la massa del corpo, v la sua velocità e R è il raggio della circonferenza che percorre.

C’è da dire che nel caso del giro della morte la forza centrifuga è estremamente utile, in quanto tende a tenere aderenti le ruote del mezzo all’anello. Ecco che allora, per superare il punto più critico, vale a dire quello più alto, basterà fare in modo che la forza centrifuga sia maggiore o perlomeno uguale al peso:

sostituendo al posto di Fc e Fpeso le quantità al secondo membro delle formule scritte precedentemente, si ottiene:

da questa, con semplici passaggi algebrici, si può ricavare la velocità:

giro della morte

Dunque, affinché il giro della morte venga affrontato con successo, la forza centrifuga deve essere maggiore o uguale al peso. Perché questo avvenga bisogna che la velocità sia maggiore o almeno uguale alla radice quadrata (ma è opportuno che sia decisamente maggiore) del prodotto tra l’accelerazione di gravità e il raggio della curva.

E’ un risultato piuttosto interessante, perché ci consente di capire che, a parte l’accelerazione di gravità, le uniche grandezze che influenzano la riuscita del giro della morte sono solamente due:

- il raggio R dell’anello;

- la velocità v con cui si percorre l’anello.


sabato 12 marzo 2011

Legge di Faraday: la prova sperimentale

 

Dalla legge di Faraday sappiamo che la variazione del numero di linee di forza del campo magnetico che attraversa una spira induce una forza elettromotrice (f.e.m.) nella spira stessa. La f.e.m. indotta in un circuito è uguale alla velocità con cui varia il flusso del campo magnetico, cambiata di segno (legge di Lenz):

Esistono molti modi per variare il flusso attraverso una spira, uno di questi è quello di cambiare la corrente in un circuito vicino alla spira, creando il fenomeno dell’induzione.

In ognuno di questi modi, nella spira viene indotta una f.e.m. Nella materia sottoposta all’azione di un campo magnetico si verificano fenomeni di polarizzazione, consistente in un’alterazione delle caratteristiche del moto orbitale degli elettroni, la quale dà luogo, nel complesso, ad una limitata azione di senso opposto al campo magnetico. Tali fenomeni di polarizzazione sono macroscopicamente rilevabili nei materiali ferromagnetici. Le linee di forza si addensano nel ferro e si rarefanno nell’aria. Quindi, se produciamo un flusso magnetico variabile nel tempo, mediante una bobina alimentata da una tensione alternata, e “convogliato”, mediante il materiale ferromagnetico, in un’altra bobina, si crea una f.e.m. indotta. Questo dispositivo è alla base del trasformatore. L’esperimento descritto nel seguente video serve a verificare la legge di Faraday, una delle leggi fondamentali dell’elettromagnetismo.

Cosa serve?

1) Bobina da 200 spire.

2) Bobina da 50 spire.

3) Bobina da 500 spire sul materiale ferromagnetico.

Per i dettagli dell’esperimento guardate il filmato.

Buona visione.

Legge di Faraday


Mare Orientale

 

E’ simile ad un bersaglio di un tiro a segno, il Mare Orientale è una delle strutture da impatto più grandi che esistano sulla Luna. E’ situato nella parte estrema del margine orientale della Luna, quindi è molto difficile da vedere dalla Terra. Per fortuna le sonde spaziali ci forniscono una prospettiva molto migliore, come possiamo vedere in questa foto realizzata dal Lunar Reconnaissance Orbiter. Il Mare Orientale è formato da alcuni anelli concentrici ed è il più giovane dei grandi mari lunari.

Il Mare Orientale è solo parzialmente riempito da flussi lavici e ha un’età di 3 miliardi di anni e un diametro di 950 chilometri. Si è formato in seguito all’impatto di un corpo celeste di dimensioni asteroidali. La collisione ha creato delle “onde” nella superficie lunare che adesso appaiono come anelli concentrici.

Può sembrare strano che in un corpo celeste secco e arido come la Luna queste strutture vengano chiamate “mari”. In effetti la ragione è storica, perché la denominazione di mari fu coniata in un’epoca in cui gli astronomi credevano ancora che si trattasse effettivamente di mari formati d’acqua.

Mare Orientale

(clicca sull’immagine per vederla ingrandita)


venerdì 11 marzo 2011

Tsunami in Giappone

 

Le drammatiche immagini dello tsunami in Giappone avvenuto oggi. Sembra che ci siano almeno una ventina di vittime e moltissimi feriti. Il maremoto è stato causato da una scossa di terremoto di intensità 8,9 della scala Richter (uno dei più forti terremoti mai avvenuti). Le onde dello tsunami sono alte fino a 10 metri.

Questo il filmato, davvero spaventoso.

Tsunami in Giappone


Energia dalla pipì

 

Amate i lunghi viaggi in macchina? Allora vi potrebbe far piacere sapere che, invece di fermarvi a fare benzina (o gasolio) e poi andare in bagno, vi basterà solo andare in bagno Occhiolino

energia dalla pipì

Infatti alcuni chimici hanno trovato il modo di estrarre idrogeno dall’urina. Il processo chimico è stato scoperto da Gerardine Botte della Ohio University ed è basato su un catalizzatore che potrebbe avere numerose altre applicazioni come ad esempio la pulizia delle acque comunali.

Il processo usa l’elettrolisi per spezzare la molecola di urea contenuta nell’urina. L’urea contiene 4 atomi di idrogeno ma questi atomi di idrogeno hanno un legame molecolare più debole rispetto agli atomi di idrogeno della molecola d’acqua, quindi sono più facili da estrarre e il processo è di conseguenza più economico. Si tratta di un vero affare, vista la quantità di pipì che gli esseri viventi fanno in tutto il mondo Sorriso.

Il meccanismo di elettrolisi fa uso di un elettrodo in nichel per ossidare l’urea in modo economico ed efficiente. Una tensione di soli 0,37 Volt applicata alla cella elettrolitica è in grado di spezzare la molecola di urea.

Botte ritiene che questa nuova tecnologia può essere facilmente adattata per generare idrogeno durante la pulizia in impianti di depurazione. Un altro grande vantaggio è che questo stesso tipo di elettrolizzatori sono già in uso per applicazioni diverse e questo elimina la necessità di cercare nuovi capitali da investire per la produzione di nuove apparecchiature.


giovedì 10 marzo 2011

La storia della macchina fotografica

 

Sebbene la fotografia esista fin dal lontano 1800, l’apparecchio base è ancora lo stesso: una scatola con un foro che permette alla luce di entrare.

1826
Nicéphore Niépce fa la prima fotografia permanente di un paesaggio.

1840
William Fox Talbot sviluppa il primo processo dal negativo al positivo, rendendo possibile la stampa multipla di fotografie in bianco e nero.

1861
Il fisico scozzese James Clerk Maxwell esibisce un sistema fotografico a colori utilizzando tre foto in bianco e nero scattate attraverso dei filtri rosso, blu e verde. Quando le foto vengono trasformate in diapositive e proiettate su uno schermo attraverso gli stessi filtri, la scena originale è ricreata a colori.

1888
George Eastman lancia la macchina fotografica Kodak, la prima macchina fotografica di successo con pellicola. Essa viene caricata in fabbrica con una pellicola di 6 metri.

1913
L’inventore tedesco Oscar Barnack sviluppa la macchina fotografica UR Leica, la prima macchina a 35 mm. Utilizza il formato 24 x 36 mm.

1936
La compagnia tedesca Ihagee lancia la prima Kine-Exacta, la prima macchina fotografica reflex a lente singola (SLR) che usa pellicole da 35 mm.

1942
La Kodak lancia sul mercato una pellicola per fotografie a colori, la Kodacolor, la prima al mondo con la pellicola negativa a colori.

1947
L’inventore americano Edwin H. Land mette a punto un nuovo sistema fotografico che sviluppa e produce una fotografia in pochi secondi, la famosa Polaroid.

1986
La Pentax produce la prima macchina fotografica automatica compatta con lenti di ingrandimento per lo zoom incorporate.

2000
Diventano disponibili e molto popolari le macchine fotografiche digitali compatte, multi funzione ad alta risoluzione.


Cos’è il DNA e come viene usato per trovare i criminali?

 

Il DNA è una molecola complessa indispensabile per il funzionamento, la crescita e la riproduzione degli organismi viventi. E’ presente in tutte le cellule di ogni organismo. Isolato per la prima volta nel 1869 da un biochimico svizzero, Friedrich Miescher, che aveva notato una sostanza microscopica in bende chirurgiche usate, all’inizio venne chiamato nucleina. Si è dovuto arrivare al 1953 perché, ad opera di James Watson e Francis Crick, venisse presentato il primo modello accurato della sua struttura, quello della “doppia elica”.

Il suo vero nome, ora, è acido desossiribonucleico. La medicina forense si serve di questa molecola, generalmente isolata da ogni cellula del sangue, della pelle, della saliva o dei capelli, per identificare i responsabili di crimini di vario genere. Ma come si fa, utilizzando il DNA, a scoprire chi è il colpevole?

Partiamo dal fatto che il DNA è la molecola che contiene tutte le informazioni necessarie per la “costruzione” di un essere vivente. E’ una molecola molto complessa, ma nello stesso tempo anche molto semplice, perché è basata solo su quattro “mattoni” che sono Adenina (A), Citosina (C), Guanina (G), Timina (T). La lunghezza delle molecole di DNA delle cellule dei nostri corpi sarebbe di oltre un milione e settecentomila chilometri! Ovviamente non potrebbe stare in una cellula e quindi lo troviamo fortemente “compattato” nei cromosomi. Noi esseri umani abbiamo 23 coppie di cromosomi in ogni cellula. Di ogni coppia di cromosomi uno viene dal padre, l’altro dalla madre.

Nel seguente filmato potete vedere la struttura del DNA e come funziona la sua duplicazione.

Struttura e duplicazione del DNA

Una parte del nostro DNA è uguale per tutti gli esseri umani ed è proprio quella parte che ci rende “umani” e poi c’è una parte che è “individuale” ed è responsabile dei caratteri differenti e tipici di ciascun individuo (colore degli occhi, dei capelli, statura, ecc…).

Come si fa a scoprire sulla “scena del delitto” le tracce del criminale? In realtà noi lasciamo tracce delle nostre cellule dovunque. Saliva, capelli, sangue, sudore, unghie sono tutte parti del nostro corpo formate da cellule che possono essere una traccia del nostro “passaggio”.

Esiste una tecnica che è stata messa a punto nel 1986, molto semplice, che permette da poche cellule, quindi da pochissimo DNA, di ottenere tantissime copie proprio di quei tratti del DNA che sono diversi da individuo a individuo. Analizzando questi 13 tratti del DNA possiamo affermare, con una probabilità del 99%, che il DNA trovato sulla “scena del delitto” appartenga proprio all’individuo analizzato.

Nel filmato seguente potete seguire l’intervista della genetista molecolare Paola Vittorioso che parla proprio di questo interessante argomento.

Buona visione.

DNA


Come girare un film

 

Vi siete mai chiesti come si fa a girare un film? Noi vediamo tantissimi film durante la nostra vita, ma raramente ci chiediamo “come si fa?”. Con questo post cerco di rispondere alla mia e alla vostra (eventuale) curiosità Occhiolino.

Il primo film mai realizzato risale al lontano 1895 ad opera dei fratelli Lumière, considerati, a ragione, i primi cineasti della storia del cinema. Tra le loro opere ricordiamo L’uscita dalle officine Lumière, L’innaffiatore innaffiato e L’arrivo di un treno alla stazione di La Ciotat. Naturalmente oggi il cinema è decisamente cambiato rispetto a quei tempi.

Il regista, il produttore e gli attori partecipano alla realizzazione del film, che si articola in tre fasi:

1) la preproduzione;

2) la lavorazione;

3) la postproduzione.

La fase di preproduzione consiste, prima di tutto, nel reperimento dei fondi necessari. Molto importante è effettuare il casting, assegnando un ruolo e trovando comparse e controfigure. Bisogna inoltre programmare la lavorazione, le date da rispettare, ovvero la tabella di marcia. Si tratta quindi di una fase tutt’altro che semplice, in quanto le date devono essere compatibili con l’agenda degli attori ed anche con gli impegni dei principali elementi del cast tecnico. Sempre durante la preproduzione bisogna scegliere la location ed effettuare i necessari sopralluoghi per verificarne l’agibilità. Successivamente si procede col disegnare lo storyboard per poi siglare i contratti con le aziende fornitrici e con quelle che si dovranno occupare della postproduzione. Bisogna infine acquistare i diritti per l’utilizzo delle canzoni della colonna sonora e costruire il set, solitamente affidando i progetti ad un disegnatore specializzato con la supervisione dello scenografo e con l’aiuto di vari attrezzisti professionisti.

Dopo la preproduzione segue la fase di lavorazione del film, durante la quale si girano le scene. I reparti che prendono direttamente parte alle riprese sono la produzione, la regia, il cast, la fotografia, il sonoro, la scenografia, il costume ed il trucco. Le figure professionali che si occupano della regia sono numerose e ad ognuna di esse  affidato un compito specifico. Il regista è nella maggior parte dei casi l’autore del film, può prendere parte all’elaborazione del soggetto e alla stesura della sceneggiatura. Dirige le riprese, supervisiona il montaggio e segue il film fino alla copia campione. E’ aiutato nel suo lavoro da altri numerosi professionisti. La segretaria di edizione, ad esempio,  svolge un ruolo fondamentale, poiché è l’unica persona a cui è demandato il compito di assicurare la continuità delle riprese attraverso il controllo di qualsiasi dettaglio, anche il più piccolo ed insignificante. E’ oggi molto aiutata dalle macchine fotografiche che la sollevano dal seguire i disegni e gli elenchi di quanto inquadrato dalla macchina da presa. Nonostante tutto resta ancora un compito notevolmente impegnativo. La lavorazione dunque si conclude con la fine delle riprese e lascia posto alla terza ed ultima fase.

La postproduzione è l’ultima fase della produzione cinematografica. Una delle componenti della postproduzione è il montaggio. Il montaggio costituisce un momento fondamentale per la realizzazione dl film, perché ne determina il ritmo narrativo. Il ritmo di questa successione può essere molto disteso se è costituito da una serie di poche inquadrature, fino all’uso di una sola inquadratura o piano sequenza. Oppure può essere frenetico se le inquadrature sono moltissime e ciascuna occupa pochi secondi o anche meno. Il montaggio parallelo, invece, ha l’obiettivo di aggiungere un ulteriore senso di alternanza delle azioni, legando le immagini sul piano allegorico o metaforico. Le azioni mostrate, inoltre, non devono necessariamente ricongiungersi in uno stesso luogo. Il montaggio inoltre permette di creare nuovi spazi, veri per lo spettatore, ma che non hanno corrispondenza nella realtà oggettiva. Se ad esempio di raccorda un personaggio che esce da una porta, lo si può far rientrare da una porta corrispondente in un luogo qualsiasi, anche all’esterno, creando così una geografia ideale. Il montaggio gioca un ruolo importantissimo per quanto riguarda il tempo. Il flashback permette di viaggiarvi attraverso a ritroso. Il flashforward, al contrario, apre una parentesi sul futuro permettendoci di vedere eventi non ancora accaduti. Altra fondamentale componente della postproduzione è la creazione degli effetti speciali visivi, utili per creare delle immagini di tutto ciò che non può essere ripreso. Per quanto riguarda l’audio si procede con la registrazione delle musiche, l’aggiunta degli effetti sonori, eventualmente facendo intervenire un rumorista, la realizzazione del doppiaggio. Il processo di realizzazione del film si conclude in genere con la correzione del colore ed infine con la stampa della pellicola.

Affascinante vero? Allora guardatevi il filmato seguente, il cui presente post ne è la trascrizione quasi completa. Vi chiederete: come mai ho perso così tanto tempo a trascrivere l’audio di questo filmato? Semplice, l’argomento di come si fa un film è così interessante che ho perso volentieri questo tempo per dare a voi la possibilità di avere queste informazioni “nero su bianco”.

Buona visione del filmato (attenzione che è davvero divertente Occhiolino).

Come realizzare un film


mercoledì 9 marzo 2011

Origine dello zucchero

 

Lo zucchero è uno dei prodotti più comuni della nostra società, eppure c’è stato un tempo in cui era così raro e costoso da essere chiamato “oro bianco”. La produzione dello zucchero di canna ebbe origine in India. Intorno al 300 a.C. i soldati di Alessandro Magno scoprivano questa pianta che dava “miele senza le api”.

Esistono molte varietà di zucchero da tavola, diverse per purezza, lavorazione e colore, ma tutte derivano dalla canna da zucchero. Essa somiglia molto al bambù. Al massimo sviluppo i fusti possono raggiungere i 6 metri di altezza.

In questo filmato di Discovery Channel possiamo vedere come viene condotta la mietitura e la lavorazione della canna da zucchero fino ad arrivare al prodotto finito: lo zucchero che troviamo nelle nostre cucine. E’ un documentario davvero molto interessante perché ci fa vedere quanto lavoro e quanta tecnologia vengono usate per produrre questo dolce alimento. La prossima volta che mettiamo una zolletta di zucchero nel caffè, pensiamoci Sorriso

Buona visione.

Come si fa lo zucchero


martedì 8 marzo 2011

Come funziona un trasformatore

 

Il trasformatore fondamentalmente è un dispositivo che trasforma una tensione oscillante in un’altra tensione oscillante. E’ costituito da un nucleo di ferro, intorno al quale sono avvolte due bobine che fanno parte di due circuiti indipendenti: il circuito primario (con n1 spire) e il circuito secondario (con n2 spire).

trasformatore

Il rapporto tra i valori efficaci f1eff e f2eff della forza elettromotrice nel primario e nel secondario è uguale a quello tra i numeri delle rispettive spire:

Dato che la potenza elettrica in uscita dal trasformatore è uguale (a meno di piccole perdite di calore) alla potenza elettrica in ingresso, si ha

dove i2eff e i1eff sono rispettivamente i valori efficaci delle correnti nel secondario e nel primario.

C’è da dire che una corrente alternata è facile da generare (con un alternatore) ma è anche facile da trasformare (con un trasformatore). Questi sono i due motivi più importanti per i quali la quasi totalità dell’energia elettrica per uso domestico e industriale che viene utilizzata nel mondo fa uso di correnti alternate.

Nel seguente video, a cura di Discovery Channel, possiamo vedere come viene costruito un trasformatore.

Buona visione.

Come è fatto: trasformatori elettrici


8 marzo: il giorno in cui si parla della festa della donna

 

Oggi è l’8 marzo 2011. L’8 marzo io ormai lo identifico con “il giorno in cui si parla della festa della donna”. Oggi in tutta la blogosfera si parlerà della festa della donna e anche in tutte le televisioni. E’ un giorno in cui la donna farà scalpore, in cui si parlerà di madri in difficoltà, di mogli abbandonate, di donne infelici e schiave. E si parlerà di tutto ciò che di negativo succede alle donne. Poco fa stavo ascoltando la radio dove ospite in studio c’era una donna che nel passato aveva venduto il suo corpo. Come mai ogni anno per la festa della donna si parla sempre di queste cose? Forse perché fanno scalpore? Fanno audience?

mimosa

Sono sicuro che se l’8 marzo si festeggiasse di più la donna e si parlasse di meno della “festa della donna” sarebbe meglio per tutti noi Occhiolino

Auguri a tutte Sorriso


Space X Starship: il nuovo tentativo di lancio del 18 novembre 2023.

Vediamo un frammento della diretta del lancio dello Starship del 18 noembre 2023. Il Booster 9, il primo stadio del razzo, esplode poco dopo...