Progetto: Fisica e Tecnologia. Dalle origini ai giorno nostri

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1 Progetto: Fisica e Tecnologia Dalle origini ai giorno nostri Hanno collaborato: Prof. Lambo Nicola (Fisica) Prof.ssa Danieletto Martina (Chimica) Pro.ssa Andresini Anna (Storia)

2 Cenni storici Sul finire del 19 secolo e all affacciarsi del 20, comincia a prendere fisionomia la società di massa. Le varie classi sociali interagiscono fra loro e non vi è più una distinzione netta e rigida come con le caste. Il periodo fu caratterizzato da: * Elevamento dell'obbligo scolastico. * Nuove tipologie di lavoro grazie alla rivoluzione industriale che porta alla nascita della classe operaia. * Processi di laicizzazione e di secolarizzazione della chiesa. * Istituzione del suffragio universale. * Gusto per la modernità.

3 Citazione di un grande filosofo

4 La prima volta che l'uomo, nella sua lunghissima storia, si è fatto trasportare da un mezzo a motore è stato nel 1769 quando Joseph Nicolas Cugnot, ingegnere militare francese, ideò e costruì un mezzo semovente alimentato da un motore bicilindrico a vapore di cc che movimentava un carro di ben 4/5 tonnellate.

5 Prime vetture L'industrializzazione e la concentrazione urbana alla fine del XIX secolo fanno nascere dei nuovi bisogni per il trasporto di uomini e merci: rapidità, mobilità, affidabilità. Le prime vetture montano degli enormi motori, funzionanti tuttavia ancora a vapore. Si spostano lentamente e rumorosamente.

6 Esso è la prima auto-mobile, con tre ruote e un telaio in legno. Il motore di questo mezzo era a vapore: una grossa caldaia sistemata anteriormente, la quale andava a muovere due cilindri verticali. Non fu però molto utilizzato per la sua lentezza, non superiore a 4 km/h.

7 Infatti il primo esemplare è andato distrutto in sede di collaudo contro un muro che si rivelò molto più efficiente... del freno di bordo. Tuttavia il caparbio inventore ne costruì un secondo nel luglio del 1771 che ottenne lo sperato risultato.

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9 Un motore a vapore è un'apparecchiatura adatta a produrre energia meccanica utilizzando, in vari modi, vapore d'acqua.

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11 Il motore a combustione interna (MCI) è definito come macchina motrice termica che permette di convertire l'energia chimica, posseduta da una miscela aria-combustibile, in lavoro meccanico disponibile, all'albero motore. La conversione avviene nella camera di combustione, dove i gas combusti spingono il pistone verso il basso, e a sua volta, quest'ultimo fa ruotare l'albero motore.

12 CHI ERANO MATTEUCCI E BARSANTI??? EUGENIO BARSANTI Nicolò Barsanti, meglio conosciuto come Eugenio (Pietrasanta, 12 ottobre 1821 Seraing, 18 aprile 1864), è stato un presbitero, ingegnere e inventore italiano, l'ideatore e costruttore del primo motore a scoppio funzionante. FELICE MATTEUCCI Felice Matteucci (Lucca, 12 febbraio 1808 Capannori, 13 settembre 1887) è stato un ingegnere italiano. Con Eugenio Barsanti realizzò il primo motore a combustione interna.

13 1 Motore a scoppio Barsanti e l ingegner Matteucci cominciano a lavorare insieme: intendono realizzare un motore più pratico della macchina a vapore, che utilizzi l esplosione di una miscela gassosa per produrre movimento. Nel 1853 costruiscono il primo motore a scoppio. Nel 1899 l'invenzione del pneumatico permette al veicolo su cui è montato il motore a scoppio, di superare i 100 km/h.

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15 In Francia: la Puteaux, la De Dion, Bouton et Trépardoux In Germania: a Mannheim, la Benz & Cie. La De Dion, Bouton et Trépardoux costruì nel 1884 una delle prime vetture a motore. Era a vapore ed utilizzava come combustibile carbone, legno e carta. Fu chiamata La Marquise e la velocità massima era di circa 61 km/h. La prima automobile italiana fu costruita nel 1897.

16 Il nuovo motore a combustione interna (Il suo funzionamento in sintesi) 1. Aspirazione - L'aria e il combustibile vaporizzato entrano nel cilindro; 2. Compressione - Il vapore del combustibile e l'aria vengono compressi e scocca la scintilla; 3. Scoppio - Il combustibile si infiamma e il pistone viene spinto verso il basso; 4. Scarico - Il gas di scarico viene espulso.

17 Il lusso dell automobile L automobile, così bella, così desiderabile, è all inizio un oggetto costosissimo, di grande lusso, che pochissime persone possono permettersi. Costa molto comprarla e mantenerla: è ricca di arredamenti sfarzosi. Iniziano così a nascere i primi Saloni Automobilistici nelle città più importanti.

18 L evoluzione del motore dal 1856 al 1893 Barsanti & Matteucci 1856

19 Barsanti e Matteucci 1858 Barsanti & Matteucci 1858

20 Murnigotti 1879 Murnigotti 1879

21 Bernardi e Lauro 1893 Bernardi Lauro 1893

22 Painetti & Stucchi 1899 Prinetti & Stucchi 1899

23 Daimer 1902 Daimer 1902

24 Delage 1925 Delage 1925

25 Alfa Romeo ( ai giorni nostri) Alfa Romeo Giorni nostri

26 Le antiche automobili Le automobili antiche erano del tutto prive di aerodinamica: a causa della forma squadrata e alla mancata presenza di un tetto, queste macchine erano soggette alla forza dell aria che si contrapponeva al movimento dell automobile, riducendone la velocità.

27 Soltanto dopo la Seconda Guerra Mondiale i costruttori di automobili capiscono che l aspetto estetico va rivoluzionato e quindi decidono di brevettare il tetto per gli autoveicoli di quell epoca, una vera e propria rivoluzione.

28 L automobile, dalla sua invenzione ad oggi, ha subito molti progetti di cambiamento estetico. Oltre ad aver sviluppato nuovi motori che permettessero alle macchine di sfruttare più cavalli, ( unità di misura della potenza del motore), le automobili nel tempo sono state rese più aereodinamiche, più leggere e più futuristiche.

29 L'aerodinamica è una scienza ( branca della Fisica) derivata dalla fluidodinamica, che studia la dinamica dei gas, in particolare dell'aria, e la loro interazione con corpi solidi.

30 Per testare quanto una macchina è aerodinamica si ricorre ad un test effettuato in una Galleria del vento.

31 Negli anni 70 la casa automobilistica italiana Ferrari creò il modello di automobile considerato più aerodinamico e veloce di tutti i tempi: la Ferrari 512BB. Purtroppo in quello stesso periodo sorgeva una delle eterne rivali della Ferrari: La Lamborghini. Il primo modello di Lamborghini messo sul mercato fu la Lamborghini Countach.

32 FERRARI 512BB LAMBORGHINI COUNTACH

33 È sempre più diffuso l'uso di sottoporre i nuovi veicoli a prove di crash test. Un crash test o prova d'impatto è una forma di collaudo distruttivo di solito eseguito per verificare la sicurezza delle automobili e dei suoi componenti. È solitamente effettuato da ditte private su commissione di enti nazionali o internazionali (ad esempio della Comunità Europea).

34 Crash test

35 Dispositivi di sicurezza automobilistica Sono: Obbligatori; Fornite dalle case automobilistiche; Di due tipi: 1. Passivi (I freni, la carrozzeria...) 2. Attivi (Cinture di sicurezza, AirBag )

36 Dispositivi di sicurezza attivi Airbag L'airbag è un "pallone che viene istantaneamente gonfiato appena inizia l'urto. La sua funzione è di impedire il contatto ad alte velocità del volto dei trasportati con il volante o il cruscotto. Cinture di sicurezza Esse riducono il rischio che il guidatore ed i passeggeri urtino l'interno del veicolo o vengano catapultati fuori al momento dell'impatto.

37 I combustibili

38 Per il funzionamento dell automobile vengono e usati dei combustibili: la loro energia chimica viene trasformata in energia cinetica con il motore. Il più utilizzato è la benzina: prodotto ottenuto dalla distillazione del petrolio (cracking); è infiammabile, oleoso e di colore verde. Un altro importante combustibile è il gasolio: una miscela di idrocarburi ottenuta sempre dalla distillazione del petrolio; è meno infiammabile della benzina.

39 La benzina è un prodotto che viene ottenuto dalla distillazione del petrolio greggio. È un liquido trasparente incolore. Oggi si utilizza la benzina senza piombo, detta anche benzina verde per l'aggiunta di specifici coloranti. La benzina è estremamente infiammabile, oleoso e dall'odore acuto. liquido trasparente incolore.

40 Il nome della benzina si può far risalire a due diverse fonti: la prima lo vorrebbe derivato dal nome dell'ingegnere tedesco Carl Benz, l'inventore dell'automobile; l'ipotesi è accreditata dal fatto che, in questo modo, benzina significherebbe sostanza di Benz, il che è più che plausibile; la seconda fonte, invece, fa risalire il termine al nome dell'incenso di Giava, unguento aromatico di origine vegetale scoperto nel XV secolo da Ibn Battuta.

41 L'uso come carburante della benzina impone che essa abbia determinate caratteristiche: adeguata volatilità (sufficiente per un rapido avvio del motore); buona capacità antidetonante (capacità di non accendersi per la semplice pressione del pistone).

42 Il gasolio è una miscela di idrocarburi utilizzata come combustibile per motori Diesel, per riscaldamento o per la produzione di energia elettrica, ottenuto dalla distillazione del petrolio greggio.

43 punto di infiammabilità a una temperatura più alta rispetto alla benzina più sicuro della benzina

44 Infine abbiamo il gas di petrolio liquido (GPL): una miscela di idrocarburi alcani di basso peso molecolare e facilmente comprimibili; è quindi facilmente trasportabile, estremamente infiammabile, non inquinante e trasparente. Ultimamente si sta diffondendo una nuova alternavita come fonte di energia per il motore delle auto: l energia elettrica. Se ottenuta da fonti rinnovabili, può essere una valida scelta contro l inquinamento causato dalla combustione della benzina, anche se i prezzi sono ancora molto alti.

45 è un combustibile facilmente reperibile, a basso impatto ambientale e con un'elevata resa energetica e calorifica è estremamente infiammabile, ma non è tossico è considerato come una fonte energetica tra le più pulite, poiché non inquina il suolo, l'acqua e le falde acquifere

46 La Formula Uno o Formula 1, in sigla F1, è la massima categoria (in termini prestazionali) di vetture monoposto a ruote scoperte da corsa su circuito definita dalla Federazione Internazionale dell'automobile. La categoria è nata nel 1948 in sostituzione della Formula A e il suo primo gran premio fù corso nel 1950.

47 FERRARI RED BULL

48 SPORTIVE UTILITARIE ECOLOGICHE

49 Ovviamente come succedeva nel passato, i costruttori di automobili si domandano: che auto costruiremo in futuro?? Essi cercano di dare una risposta a questa domanda inventando macchine futuristiche che successivamente verranno messe in produzione: i prototipi.

50 ALFA ROMEO AUDI

51 Alcune delle auto presenti al museo dell automobile a Torino

52 Pensate ragazzi quante Auto realizzate applicando i principi della dinamica, della aerodinamica, della termodinamica, della trasformazione dell energia. Studiate la fisica, vi aiuta a capire il mondo circostante e chissà forse un giorno potreste ideare una vostra automobile personale!!. Arrivederci e buon viaggio!!

53 Sitografia 1. m immagini 2. It.cars.yahoo.com/foto 3. It.wikipedia.org Bibliografia Al centro della fisica Editore Zanichelli Rivista scientifica Newton editore RCS Capire l automobile Editore Bompiani

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