Il giorno 30 gennaio, abbiamo visitato il parco ecologico
Ecolandia ubicato nel fortino di Arghillà, che ospita uno
studio entomologico, un FAB-LAB ed il POLO-NET, e, per
un breve periodo, la mostra delle 33 macchine più
importanti progettate dallo scienziato Leonardo Da
Vinci.
IL fortino di Arghillà risale al luglio 1889 .Aveva
un Presidio di 4 Ufficiali con 270 uomini di
Truppa e possibilità di ricovero per circa 150
soldati. È una struttura tra le Batterie dello
Stretto di medie dimensioni, con un impianto
quadrangolare regolare, simmetria di disegno e
doppie rampe d’accesso alle postazioni
dell’artiglierie all’aperto.
Tra le Batterie di questo tipo, il fortino è di
rilevanti dimensioni ed ospitava otto postazioni
di tiro attrezzate con bocche di fuoco a lunga
gittata.
• CAMPO CALABRO
• PENTIMELE
• ARGHILLA’
era un luogo dove i soldati
usavano rifugiarsi ed era
inoltre munito di passaggi
segreti in caso di guerra.
grazie al recupero e alla
valorizzazione ambientale,è
diventato un parco ludicoscientifico fluibile a tutti …
Le macchina progettate da
Leonardo Da Vinci
Fab-lab stampa in 3D
Laboratorio degli insetti
… così abbiamo avuto l’opportunità di
osservare le 33 macchine più importanti
di Leonardo Da Vinci che rispecchiano
il suo pensiero e il suo metodo di
studio che anticipa quello moderno.
Il suo metodo di studio si basava
soprattutto sull’osservazione della natura
e di quello che lo circondava:
TERRA
ACQUA
I QUATTRO ELEMENTI
DELLA NATURA
ARIA
FUOCO
Leonardo Da Vinci, osservando
il movimento degli animali
acquatici, progettò delle
macchine e inventò dei modi
per facilitare all’uomo i
movimenti in acqua.
GUANTO PALMATO
Il guanto palmato fa parte dell’attrezzatura
messa a punto da Leonardo per riuscire a
muoversi più facilmente nell’acqua. Si tratta di
un guanto da legare attorno al polso: è
caratterizzato da 5 stecche di legno che
prolungano l’estensione delle dita e fanno da
intelaiatura ad una membrana estesa ad
imitazione delle zampe dei palmipedi.
SALVAGENTE
Leonardo disegna un salvagente e
aggiunge una spiegazione «sul modo di
salvarsi da una tempesta e naufragio
marittimo
LA VITE DI ARCHIMEDE
Questo dispositivo trova il suo impiego
nel sollevamento dell’acqua e sfrutta il
principio rivoluzionario del “moto
perpetuo”. Può essere utilizzato per
l’approvvigionamento idrico dei centri
urbani, per prosciugamento delle
paludi, per fontane e giochi d’acqua. La
coclea è composta da un tubo avvolto a
spirale attorno ad un cilindro centrale;
una manovella impartisce al sistema il
moto rotatorio attorno al proprio asse.
Leonardo migliora il dispositivo, valuta
il rapporto tra l’inclinazione dell’asse di
rotazione e il numero delle spire e ne
intuisce le potenzialità di automazione.
LE MACCHINE RELATIVE
AL FUOCO
LEONARDO PER
MODERNIZZARE LE MACCHINE
DA GUERRA DEL 1500 INIZIA A
PROGGETTARE STRUMENTI DI
BATTAGLIA, ATTRAVERSO I
SUOI STUDI SULLE ARMI E
MACCHINE BELLICHE.
LA BOMBARDA
La bombarda (o mortaio), è costituita da una
grande bocca da fuoco montata su un pesante
supporto. Questa potente arma è regolabile e
può inclinarsi lungo il suo asse longitudinale;
infatti, è infulcrata al supporto, presenta una
semicorona fornita di pioli e ha bisogno anche
di un sistema di bloccaggio.
LA MITRAGLIA
La mitraglia ha la forma di un carro su ruote sul quale sono
assicurati gli “scoppietti” (bocche da fuoco di piccole
dimensioni); le dimensioni ridotte e il peso contenuto ne
rendono facile la trasportabilità. La mitraglia presenta un
sistema a vite con impugnatura a manetta che permette di
regolare l’alzo, inclinando quindi l’angolo di gittata.
MACCHINE RELATIVE ALLA
TERRA
CATAPULTA
La catapulta è un'arma da guerra già utilizzata nel
medioevo che viene perfezionata e migliorata da
Leonardo, il quale dedica molto tempo allo studio di tale
macchina, come testimoniano i numerosi schizzi
contenuti nel Codice Atlantico, sei disegni che
rappresentano sei progetti di catapulta a cucchiaio dal
funzionamento semplice ma molto efficace, databili tra
il 1485 ed il 1490.
Sull’estremità di una lunga leva viene posto un proiettile,
generalmente pietre, metallo, o legno e liquido
infiammabile.
La gru girevole è destinata al sollevamento ed
allo spostamento dei materiali da costruzione.
Alta circa 20 metri, trainata per brevi tratti su
rulli, la sua caratteristica principale è la
capacità di girare su se stessa a 360°,
permettendo rapidi travasi di materiali. Il peso
viene sollevato o abbassato mediante una vite
verticale. Nel modello a doppio braccio, il
movimento è reso possibile da
un contrappeso.
GRU GIREVOLE
BICICLETTA
Progettata sicuramente in legno:un appoggio
fisso, su cui mettere le mani; una forcella
anteriore e posteriore; un telaio orizzontale che
collega due ruote di uguale grandezza dotate di
mozzi e di raggi; un asse centrale; un paio di
pedali; una catena di trasmissione; una sella
con sospensioni. Secondo alcuni sarebbe una
copia di un disegno di Leonardo, poi andato
perduto. Si pensa che è stata realizzata da un
giovane allievo apprendista del maestro.
Secondo altri si tratterebbe addirittura di un
falso, rimane comunque certo il fascino di una
straordinaria invenzione.
Assomiglia ad una piccola carriola sulla quale sono montate
due ruote dentate: quella verticale compie uno scatto
quando la ruota che poggia sul terreno completa un giro, e
nel contempo aziona per mezzo di una sporgenza interna la
ruota orizzontale. Quest’ultima è provvista di fori dai quali
cadono sfere di metallo o sassi che vanno a finire in un
apposito contenitore. Ad ogni scatto cade una sfera nel
contenitore e ad ogni sfera corrisponde una distanza nota.
Completato il tragitto,basta contare il numero di sfere
presenti nel contenitore per stabilire la distanza percorsa.
ODOMETRO
LAMINATOIO
La macchina è composta da due cilindri di bronzo duro con
un'anima di ferro che ruotano, azionati da una manovella,
esercitando una grande pressione sulle lastre di metallo che
passano al loro interno, uscendone assottigliate e stese in maniera
uniforme.
Leonardo aveva previsto anche di laminare con quattro cilindri
sovrapposti: i due centrali sarebbero serviti a far passare il
materiale, mentre i due esterni (superiore e inferiore) servivano a
sopportare lo sforzo.
MACCHINA DA STAMPA
Leonardo con molto interesse la stampa a
caratteri mobili infatti realizza il progetto di una
macchina destinata a facilitare il lavoro
dell’uomo.
Nella parte inferiore una vite senza fine lo
collega alla piastra che esercita la pressione sui
fogli e sui caratteri. Una grossa ruota dentata
superiore fa girare una carrucola, che tira sotto
la pressa il piano su cui appoggiare la carta. Con
un solo gesto la pressa carica il foglio e imprime
la pagina.
STRETTOIO PER OLIO
La macchina serve per la spremitura delle olive ed è un esempio di meccanizzazione
del lavoro agricolo.
Si compone di una leva orizzontale posta in alto, che nella parte destra è ricurva
verso giù, in modo da poter essere girata da animali, mentre a sinistra è munita di
un contrappeso.
La leva, azionata, gira su un perno e fa muovere una ruota dentata che funge da
madrevite ad una vite senza fine verticale, la quale trasmette una spinta verso le
“gabbie”, cioè sacche rotonde di fibre vegetali, che contengono le olive. Dalla
pressione esercitata si ottiene così l’olio di oliva, che fuoriuscito viene raccolto in
una fondina.
MACCHINE RELATIVE
ALL’ARIA
IGROMETRO
Leonardo si occupò anche di meteorologia e, tra il 1478 e il
1480, progettò l’igrometro, una macchina che serviva a
misurare l’umidità dell’aria. La struttura e il funzionamento
sono simili a quelli di una bilancia. All’estremità di un perno
libero di oscillare si trovano due piatti: su un piatto viene messa
della cera (il cui peso si mantiene sempre costante) e sull'altro
della bambagia (il cui peso varia in funzione dell'umidità
assorbita), inizialmente in posizione di equilibrio.
Se nell’aria c’è umidità, la bambagia l’assorbe e si appesantisce.
Più l'aria è umida, più il piatto con la bambagia diventa pesante
e scende. Abbassandosi il piatto, viene segnalata sull'asta
orizzontale graduata il valore dell'umidità presente.
ORNITOTTERO VERTICALE
Questa famosa macchina sfrutta solo la forza umana. Leonardo
immagina una macchina costruita con materiali quali legno, ferro e
telo di lino, formata da una coppia di ali che funzionano con un
movimento incrociato, attraverso un sistema di corde e di carrucole
collegate a due staffe laterali.
Il pilota si trova in posizione verticale, al centro di una navicella e,
tramite complicati dispositivi, per muovere le staffe usa non solo la
forza delle braccia e delle gambe, ma addirittura la spinta della testa.
ANEMOMETRO
Questo è uno strumento utile a misurare la velocità e la direzione del
vento,databili tra il 1483 e il 1486. Inventato nel 1450 da Leon
Battista Alberti, l’anemometro viene successivamente rivisto da
Leonardo: si tratta di una lamina fissata all'estremità superiore, e
libera a quella inferiore, che in base all'intensità del vento sfiora
un'asta di legno graduata, indicandone la velocità. Tale strumento è
completato con l’anemoscopio, un oggetto simile ad una banderuola
rotante, che indica la direzione del vento.
Il congegno serviva per lo studio delle condizioni atmosferiche, per
garantire la sicurezza del volo.
PARACADUTE
Il paracadute di Leonardo ha un telaio (probabilmente di legno)
di forma piramidale a base quadrata. La struttura è rivestita di
tela di lino inamidata, così da aumentarne la rigidità e renderla
più compatta ed impermeabile all'aria. Leonardo capì che l’aria
è in grado di esercitare una resistenza e quindi di sostenere un
corpo. Un uomo appeso al paracadute, infatti, sarebbe caduto
giù perché trascinato dal suo peso e perché spinto verso il basso
dall'aria (come spiegava la filosofia aristotelica), ma la resistenza
dell'aria esercitata sul paracadute ne avrebbe rallentato la
caduta: è questa la genialità del suo pensiero.
ALIANTE
Leonardo è sempre stato affascinato dal volo ed ha progettato numerosi tipi di macchine
per volare. Il disegno dell’ aliante ad ala fissa risale all’incirca al 1495. È uno dei più
originali tra quelli sul volo, con cui Leonardo studia anche la destrezza e l’equilibrio in aria.
La struttura in tela, di forma longitudinale, ricorda nell’aspetto e nel funzionamento un
moderno aquilone: può essere controllato da terra, ma il pilota appeso al centro lo può
manovrare grazie a due coppie di corde che permettono di spostarlo a destra e a sinistra,
su e giù.
CAMMA ECCENTRICA
I MECCANISMI
Leonardo ideò un martello in cui una ruota
dentata effettua un movimento circolare
continuo e produce un movimento rettilineo
di va e vieni, grazie proprio all'azione della
camma eccentrica.
CATENA
Leonardo realizza disegni di vari tipi di catene,
che lui stesso suggerisce di utilizzare per
sollevare carichi pesanti (ad esempio per le
macchine volanti), e che ritroviamo anche per
la trasmissione della bicicletta e per gli
orologi.
CUSCINETTO A SFERE
Per evitare l'attrito tra due superfici piane, Leonardo studia un
sistema di otto sfere separate tra loro da altrettanti rocchetti
concavi, il cui profilo combacia perfettamente con le sfere, che
permettono lo scorrere delle superfici senza nessun problema. Le
sfere sono libere di ruotare in ogni direzione senza toccarsi, i rocchetti
girano invece ciascuno attorno al proprio asse.
VOLANO
Il volano è uno strumento meccanico che
serve ad accumulare energia cinetica.
Leonardo lo chiama “moto aumentativi”,
perché riesce a superare i punti di inerzia e ad
aumentare il moto. Ne disegna vari modelli:
SISTEMA AUTO BLOCCANTE
alcuni a ruota, altri dotati di pesi.
STUDIO DEI PESI
In moltissimi suoi progetti Leonardo impiega
la ruota dentata, elemento che necessita
spesso di un dispositivo di sicurezza per
evitare disastri durante l’utilizzo. Ipotizza così
un sistema autobloccante, essenziale
soprattutto per quelle macchine destinate al
sollevamento di pesi.
Si tratta di un sistema di corde e carrucole di
cui Leonardo analizza il comportamento
osservando che la serie di 33 “rotelle ovvero
girelle”, cioè carrucole, regge il pesante
parallelepipedo di 33 libre; per stabilizzarlo
basterà il peso di una sola libra.
L’orologio
Leonardo mostrò un particolare interesse
per gli strumenti di misurazione del tempo e
compì numerosi studi alla ricerca di soluzioni
con le quali ottenere livelli sempre più
sofisticati di automazione.
L’orologio, riproduzione di un disegno del
XVI secolo, è quasi interamente in legno.
Sono invece in metallo la molla che da la
carica e le due aste sulle quali si avvolge una
catenella, scandendo il trascorrere del
tempo. Il movimento dell'orologio è basato
su un complesso ingranaggio a ruote dentate
e contrappesi che fa muovere la catenella,
che si arrotola alle due astine laterali. La
funzione della catenella è fondamentale,
perché serve a regolare l’orologio. Per
esempio, allungandola, questa impiega più
tempo ad arrotolarsi attorno alle due astine,
rallentando l’ingranaggio e quindi lo
scandire del tempo.
L’entomologia
L'entomologia è un ramo
della zoologia dedicato
allo studio degli Esapodi
e degli Artropodi.
In questo laboratorio
abbiamo avuto la
possibilità di scoprire
nuove specie di insetti .
I coleotteri
Sono un ordine della classe degli
insetti generalmente alati ed a
metamorfosi completa.
Tra tutti gli insetti loro
rappresentano il gruppo più numeroso.
Sono formati da un esoscheletro
particolarmente duro e ali anteriori
sclerificate.
Gli occhi sono divisi per consentire la
vista sia sopra che sotto il livello
dell’acqua.
Le antenne possono variare
fortemente e possono essere:
filiformi, claviformi, flabellate o
genicolate .
Le farfalle
La farfalla è un insetto che
appartiene all’ ordine dei
lepidotteri.
La farfalla ha un particolare
ciclo vitale, perché dopo
l’ovulazione si schiude dalla
sua crisalide ed apre le sue
ali per riprodursi in seguito.
Qui abbiamo potuto
osservare diversi tipi di
farfalla, tra cui la farfalla
più grande al mondo: la
farfalla cobra.
Polo-net sta' per natura energia e territorio, ma
perché ?
Perché è un laboratorio che si occupa di studiare
l’uso delle fonti di energia rinnovabili :
Natura
Energia
Territorio
Eolica
solare
Energie rinnovabili
idroelettrica
a idrogeno
L’energia solare
L'energia solare è
l'energia associata
alla radiazione solare e
rappresenta la fonte primaria di
energia sulla Terra.
I pannelli fotovoltaici
consentono di trasformare
l’energia del sole in energia
elettrica. Il processo fotovoltaico
di trasformazione dell’energia
del sole in elettricità avviene
nelle celle fotovoltaiche , sottili
fette di silicio sottoposte a
complessi trattamenti chimici e
fisici, che collegate in serie
compongono il modulo
fotovoltaico.
Energia eolica
L’energia eolica è la forza dei
venti che con le pale eoliche
viene convertita in energia
utilizzando aerogeneratori che
producono elettricità tramite
mulini a vento che producono
energia meccanica, pompe a
vento che pompano l’acqua
oppure ancora vele che
spingono in moto le navi.
Quest’ energia è un’alternativa
ai combustibili fossili.
Energia idroelettrica
Già in passato, la forza matrice dell’acqua era
usata per far funzionare i meccanismi dei
mulini ad acqua che azionavano le macine per
schiacciare il grano.
Per creare elettricità, la sua forza viene
utilizzata nelle centrali idroelettriche, spesso
situate lungo i corsi d’acqua, in cui la sua
velocità aumenta e essa viene convertita in
energia elettrica.
Energia a idrogeno
Questo macchinario è
stato progettato per
produrre energia
elettrica attraverso le
molecole di idrogeno
presenti nell’acqua.
Quindi l’idrogeno con
i suoi elettroni
produce elettricità e
poi si riaggancia alle
due molecole di
ossigeno per formare
di nuovo la molecola
dell’acqua, dando
vita ad un ciclo
continuo e
rinnovabile.
L’evoluzione delle lampadine
Fluorescenti
Alogene
Le prime lampadine che furono utilizzate furono quelle a
incandescenza, che erano state scoperte da Thomas Alva
Edison, ma queste luci erano più calde che luminose , cioè
che producevano molto calore riscaldando l’ambiente invece
di illuminarlo.
Con il passare del tempo venne realizzata la lampada
alogena che, anche se anch’essa, produce calore come la
prima, questa fa sì che il calore venga mandato verso l’alto
così aumentando la luminosità dell’ambiente; ma le
lampade alogene hanno lo svantaggio di produrre raggi
ultravioletti, provocando malattie dannose per l’uomo.
Infine per evitare tutto ciò vennero realizzate le lampade
fluorescenti che sono, innanzi tutto a risparmio energetico,
e poi non dannosi per l’uomo e la natura.
Incandescenti
IL FAB-LAB
FABBRICA
LABORATORIO
Il Fab-Lab è un laboratorio in cui si fabbricano
oggetti aventi tre dimensioni (tridimensionali o
in 3D): lunghezza, larghezza e profondità. Le
misure di queste, si possono regolare. Qui delle
semplici figure disegnate su carta possono
diventare tridimensionali grazie all’uso delle
stampanti in 3D.
STAMPANTI IN 3D
In questo laboratorio abbiamo potuto
osservare due stampanti 3D, di cui una
costruita da l’ingegnere Oscar Mannarella
e da dei suoi colleghi universitari.
La macchina nell’immagine è stata
comprata da loro e studiata per poi
progettarne una nuova …
Stampa in 3D ridimensionata
Questa stampante è stata costruita da
Oscar Mannarella e dai i suoi colleghi
universitari basandosi su una stampante
simile, ma di dimensioni minori.
Questa stampante funziona con una
penna in cui si inserisce una filo di
plastica che poi viene sciolto dal calore
emesso da questa penna e infine
l’oggetto progettato viene composto
strato per strato dalla plastica sciolta.
Realizzato dagli alunni:
Cartone Alessandra
Di Lorenzo Camilla
Ielo Erika
La Russa Corrado
Lombardo Alexia
Pangallo Alessandra
Wang Simona
della classe 3°B