PROFI Cars & Drives PROPOSTE DI ATTIVITÀ ITA. Forza Eolica P. 13. Propulsore a Palloncino P. 14. Barra Flettente P. 15. Motore ad Elastico P.

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1 PROFI Cars & Drives PROPOSTE DI ATTIVITÀ ITA Forza Eolica P. 13 Contenuto Propulsore a Palloncino P. 14 Barra Flettente P. 15 Motore ad Elastico P. 16 Motore a Molla P. 17 Veicolo a Tre Ruote P. 17 Buggy P. 17 Veicolo con Sterzo P. 18 Fuoristrada con Sterzo e Sospensioni a Molla P. 18 Fuoristrada con Motore a Molla P. 19 Fuoristrada Telecomandato P

2 ITA PROFI Cars & Drives PROPOSTE DI ATTIVITÀ "Ciao, permettimi di presentarmi: sono la tua guida fischerrtechnik e ti accompagnerò attraverso questo libretto illustrativo. Come puoi vedere dalle fotografie in questa pagina, insieme costruiremo diversi modellini, ciascuno dotato di una propria caratteristica specifica. Spero che ti divertirai un sacco a costruirli tutti quanti!"

3 PROFI Cars & Drives PROPOSTE DI ATTIVITÀ ITA Direzione del vento Vento di prua "Potrà sembrarti incredibile ma in Internet ho scoperto che le più antiche testimonianze di un buggy a vela sono state trovate nella tomba di un Faraone Egizio. Amenemhat, così si chiamava il Faraone, potrebbe aver corso per il deserto su questo veicolo che si muoveva grazie ad una vela, circa anni fa!" L immagine qui a fianco illustra un veicolo con vela a propulsione eolica. Forza Eolica Direzione del buggy a vela La superfice su cui corrono i buggy o i tricicli a vela, come ad esempio la sabbia, comporta una resistenza all avanzata del veicolo. La forza trainante (o propulsiva) che permette di superare questa resistenza è la forza prodotta dal vento che soffia sulla vela. Questo modellino fischertechnik dimostra che l energia eolica può essere utilizzata come energia propulsiva: costruiscilo seguendo le istruzioni di montaggio....più di anni fa La vela inclusa in questo modello permette all energia eolica di muovere il veicolo. La raffigurazione grafica mostra che il vento può essere sfruttato al meglio quando la vela è inclinata. Il vento colpisce la superficie della vela, spingendo il veicolo in avanti. Se il vento soffia dal lato opposto, è necessario cambiare la posizione dellla vela. Il movimento del veicolo genera un vento di prua, o vento relativo. Usa un cronometro per misurare i diversi tempi regisatrati dal veicolo per percorrere una data distanza, con la vela in posizioni diverse. Misura il tempo impiegato dal veicolo per percorrere una data distanza, variando forza e velocità del vento che soffia sulla vela. Per far ciò, utilizza un phon (o un ventilatore) che possa essere settato su diverse velocità. 13

4 ITA PROFI Cars & Drives PROPOSTE DI ATTIVITÀ Propulsione con Palloncino È possibile muovere un veicolo senza l impiego di un motore o di batterie, ma utilizzando solamente un palloncino? Scoprilo grazie a questo modello! Gonfia un palloncino e lascialo andare. Vedrai che il palloncino volerà via seguendo un percorso non controllabile. Le molecole d aria escono dal palloncino, spingendolo in avanti. Ciò produce una reazione, o rinculo. Poiché il palloncino non è guidato, si muove nell aria in modo incontrollabile finché non si svuota quasi del tutto e quindi cade a terra. Costruisci il modello come descritto nelle istruzioni di montaggio. Ora gonfia il palloncino sul modello. Posiziona il veicolo su di una superficie liscia e quindi apri l estremità del palloncino. Osserva come reagisce il modellino. Quando apri l estremità del palloncino, l aria fuoriesce. La forza dell aria in uscita agisce in direzione opposta sul modello: il tuo veicolo perciò si muoverà per reazione all aria in uscita. I razzi sono lanciati nello spazio utilizzando la stessa forza reattiva. Attività 3 Gonfia il palloncino con diverse quantità d aria e osserva quanta stada percorre di volta in volta il veicolo. Si muove più velocemente quando l aria nel palloncino si sta esaurendo? Sì No

5 PROFI Cars & Drives PROPOSTE DI ATTIVITÀ ITA L utilizzo di barre flettenti associate a veicoli risale a molto tempo fa. Anche allora piccoli oggetti, come sassi o frecce, venivano scagliati ad elevatissime velocità usando l energia meccanica che questi modelli sono in grado di produrre. La figura qui a fianco mostra, ad esempio, una catapulta utilizzata nel Medioevo. Una grossa pietra veniva messa in un cestino e le corde venivano poste in tensione mediante un verricello fino a flettere all indietro la barra. Dopo aver rimosso un chiavistello la barra scattava rapidavente in avanti, verso la sua posizione originaria, lanciando la pietra a grande distanza. Veicolo a Barra Flettente Costruisci il veicolo a barra flettente seguendo le istruzioni di montaggio. Lasciare che il veicolo si sposti per una certa distanza. Per fare ciò infilare la stringa blu attraverso l apposita apertura nell asse. Poi, tirando il veicolo all indietro, avvolgere la stringa intorno all asse, mettendo in tensione e la molla flessibile. Quando si lascerà andare il veicolo la barra flettente tornerà in posizione verticale. Inoltre la stringa si srotolerà dall asse, causando il movimento del veicolo. Usa un cronometro per misurare il tempo e la distanza di percorrenza su diverse superfici, come la moquette o le piastrelle. Quale materiale permette al veicolo di spostarsi il più lontano/velocemente possibile? Assicurarsi che la barra flettente sia egualmente tesa ad ogni prova. Superficie Percorsa Tempo Distanza Moquette Piastrelle 15

6 ITA PROFI Cars & Drives PROPOSTE DI ATTIVITÀ Motore ad Elastico In un motore ad elastico, una fascetta elastica è attacca a due punti fermi che la tengono in tensione. L energia viene immagazzinata quando si mette in tensione l elastico e viene rilasciata non appena la fascetta elastica viene liberata. "Ho scoperto che un ingegnere francese chiamato Alphonse Pénaud inventò il motore ad elastico nel Azionò infatti diversi modellini di aeroplani con questa tecnica di propulsione e questi volarono grazie alla forza generata dalla fascetta elastica. La forza di tensione che si esercita sulla fascetta elastica è proporzionale alla distanza percorsa. Tendere una fascetta elastica e rilasciarla. Per tendere la fascetta dovrai esercitare una certa forza. Questa forza verrà liberata quando la fascetta elastica scatterà in avanti. Questo è lo stesso principio sfruttato dal tuo modellino con motore ad elastico. Costruisci il modello seguendo le istruzioni di montaggio. La fascetta elastica va in tensione quando il perno posteriore - a cui è fissata - viene spostato indietro. Quando il perno verrà rilasciato la fascetta elastica ritornerà alla sua lunghezza originale, e ciò comporterà il movimento del veicolo. Utilizza il tuo modellino per capire come funziona un motore ad elastico. Osserva la velocità del veicolo: quando raggiunge il picco massimo?

7 PROFI Cars & Drives PROPOSTE DI ATTIVITÀ ITA Cosa doveva fare Leonardo da Vinci con un motore a molla? Nei suoi disegni ha lasciato un abbozzo di veicolo a tre ruote caratterizzato da un motore che prevedeva diversi componenti, come molle di legno e ingranaggi. Le molle avrebbero dovuto essere messe in tensione dalla forza muscolare. Poi, una volta tolto un fermo, l energia immagazzinata dalle molle sarebbe stata trasferita alle ruote motrici. Costruisci il tuo veicolo a tre ruote con l aiuto delle istruzioni di montaggio. Quando lo monti, assicurati che il motore sia messo nella corretta posizione. La freccia nel vano motore indica la direzione nella quale si sposterà poi il veicolo. Il motore a molla contenuto nel set può essere caricato tirando indietro il mezzo. A questo punto, se lo si rilascia, il veicolo comincerà a muoversi. Motore a Molla Veicolo a Tre Ruote Cosa accade nel motore? Il motore è composto di ingranaggi, assi, una molla, e una custodia. La molla viene tesa nella stessa maniera in cui viene caricato un orologio. Quando il veicolo viene rilasciato la molla si allenta, trasferendo l energia accumuilata agli ingranaggi e quindi alle ruote. Ciò fa muovere il veicolo. Attività1 Quanto lontano riesce ad arrivare il tuo modellino a tre ruote? Paragona la velocità di questo veicolo con quella del buggy, che costruirai in un secondo momento. È vero che, caricando egualmente i due motori, il modellino a quatto ruote percorre una distanza inferiore rispetto al modellino a tre ruote, a causa del maggiore attrito a cui è sottoposto? Vero Falso Paragona i due modellini. Che vantaggi e svantaggi ha il veicolo a tre ruote rispetto al buggy? Cosa puoi osservare, ad esempio, in merito alla stabilità direzionale dei due mezzi? Buggy Come già detto, adesso puoi costruire un veicolo a quattro ruote con motore a molla. Utilizza le istruzioni di montaggio per costruire il buggy ed eseguire le due attività proposte in questa pagina. 17

8 ITA PROFI Cars & Drives PROPOSTE DI ATTIVITÀ Veicolo con Sterzo Con questo modello potrai determinare la direzione verso la quale viaggerà il tuo veicolo, grazie all aiuto di un sistema sterzante, meglio conosciuto come perno di sterzaggio o sterzo di Ackermann. Costruisci il modello come descritto nelle istruzioni di montaggio e guarda come funziona! Il sistema sterzante fu inventato to nel 1816 da un costruttore di carrozze di Monaco che si chiamavaa Georg Lankensperger. Il suo funzionamento è piuttosto semplice: una doppia struttura trapezoidale è usata per permettere alla macchina di affrontare le curve. Questa struttura è composta da: un asse, un tirante e da due bracci dello sterzo (bracci pitman). sterzo di Ackermann Asse Braccio dello sterzo Tirante Il volante è collegato al tirante mediante pignone e cremagliera. Quando giri il volante in una direzione, i bracci dello sterzo girano le ruote e l asse in quella stessa direzione. La forma trapezoidale della struttura asseconda il movimento delle ruote ( in curva la ruota esterna descrive un arco più ampio rispetto alla ruota interna) e ciò rende la curva più precisa. Fuoristrada con Sterzo e Sospensioni a Molla Il prossimo modello che costruirai ha uno sterzo e un sistema di sospensioni a molla. Costruisci il fuoristrada seguendo le istruzioni di montaggio. Perché pensi che i veicoli abbiano un sistema di sospensioni? Lo scopo principale di un sistema di sospensioni in un veicolo è quello di riuscire ad affrontare le asperità della strada. Le sospensioni permettono alle ruote di seguire le irregolarità del suolo, dando al veicolo il miglior contatto possibile con la strada e quindi la massima capacità di presa possibile sul terreno. Questo aumenta il comfort dei passeggeri, così come la sicurezza di guida e la protezione del veicolo. Attività tà 2 Spingi il tuo modello su una superficie irregolare, cosparsa, ad esempio, di piccoli sassolini o altri ostacoli di dimensioni ridotte e osserva come lavorano le sospensioni. Che differenze noti tra questo modello e gli altri modelli che hai costruito?

9 PROFI Cars & Drives PROPOSTE DI ATTIVITÀ ITA Ora puoi installare un motore a molla nel tuo fuoristrada dotato di sterzo e sospensioni. Fuoristrada con Motore a molla Installa il motore a molla sul tuo modello, come descritto nelle istruzioni di montaggio, quindi testa la stabilità direzionale del veicolo. Cosa puoi osservare quando azioni il veicolo? Il modellino rimane su un percorso definito? A questo scopo ti consiglio di disegnare sul pavimento una pista lunga e dritta, larga circa 50 cm. Il veicolo va fuori strada, perché il sistema sterzante non è stabile. Hai qualche idea sul modo in cui potresti migliorare la stabilità direzionale del modellino? 50 cm Per mantenere il veicolo sul percorso è utile fermare lo sterzo del fuoristrada. L illustrazione sottostante mostra come bloccare lo sterzo del modellino. Attività 3 Controlla se la stabilità del veicolo è migliorata dopo averne bloccato lo sterzo: il veicolo è rimasto sul percorso tracciato? 19

10 ITA PROFI Cars & Drives PROPOSTE DI ATTIVITÀ Fuoristrada Telecomandato Per divertirti ancora di più puoi associare il telecomando fischertechnik al tuo veicolo. Il fuoristrada può facilmente essere integrato con il Motor Set XM, l Accu Set 220 V e il Control Set (non inclusi nel kit). "Ancora una volta ho condotto delle ricerche e ho scoperto qualcosa di più sul telecomando. Questo strumento si basa sulla scoperta delle onde radio e quindi sulla trasmissione wireless di segnali. Uno dei primi telecomandi completi e funzionali fu presentato a New York da Nikola Tesla nel 1898." Le immagini in questa pagina mostrano tutto ciò che occorre per costruire un telecomando fischertechnik. Il Control Set fischertechnik è un telecomando a infrarossi, che opera attraverso segnali luminosi invisibili, anziché attraverso onde radio. Grazie a questo telecomando a infrarossi a 4 canali è possibile controllare il fuoristrada. Infatti il dispositivo permette di controllare fino a 3 motori e un unità per servomotore. Sul tuo modello ciò significa una sterzata estremamente precisa e un controllo molto accurato della velocità. Oltre al trasmettitore il set comprende anche un ricevitore e un unità per servomotori, necessari per il controllo dello sterzo di Ackermann. Il motore a molla può essere sostituito con un motoriduttore ad alta potenza, incluso nel XM Motor Set. Oltre al motore XM, che può essere integrato anche con altri modelli fischertechnik, il set include un numero elevato di ingranaggi, assi e organi di trasmissione. L Accu Set fischertechnik è perfetto per fornire l energia necessaria al fuoristrada telecomandato. L accumulatore dura più a lungo delle normali batterie e può essere ricaricato ancora e ancora. Il tempo massimo di ricarica è di due ore. "Ora penso che potrai imparare moltissime nozioni tecniche sulle varie tipologie di veicoli illustrate. La tua guida fischertechnik ti augura di divertirti un sacco a costruire tutti i modellini inclusi nel set e, magari, anche nuovi veicoli di tua invenzione, che potrai equipaggiare con diverse unità.

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