4 - Aeronautica Militare Italiana

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12 Terza Pagina Spigolature sul moto perpetuo Dopo i marchingegni meccanici, incontrati nel numero precedente, vediamo alcune soluzioni escogitate nel campo idraulico ed in quello e l e t t r o m a g n e t i c o . Come la ruota di Villard rappresentò l’archetipo meccanico al quale si ispirarono in molti, la spinta di Archimede stimolò la fantasia degli idraulici, anche se non mancarono i distinguo soprattutto in relazione allo sfruttamento della caduta dell’acqua o delle risalite capillari. In ogni modo l’errore di principio è sempre il solito: l’energia ottenuta dalla risalita per spinta di Archimede o dalla caduta di un fluido è esattamente uguale a quella spesa per portare il sistema nella condizione iniziale. Non basta! Come si sa per avere il moto si devono anche vincere i vari attriti, con energia aggiuntiva… La più semplice macchina archimedea fu presentata da Barth e consisteva sulla risalita di alcune sfere nell’acqua contenuta in un recipiente dotato di uno stramazzo superiore dal quale i galleggiati dovevano cadere su una catena a palette, mettendola in movimento. I galleggianti, a fine corsa, rientravano nel recipiente attraverso un tubo in fondo al quale si apriva una valvola. Non è dato sapere chi avrebbe movimentato la valvola e, soprattutto come FIG. 7 si sarebbe impedito all’acqua di fuoriuscire dalla bocca del tubo respingendo la pallina (fig.7). Decisamente più ingegnoso è il congegno a tubo senza fine che Diderichs descrisse sul “Mechanics Magazine”. Si trattava di un tubo di gomma pieno d’aria e chiuso su due pulegge di rinvio; il tubo era anche dotato di appendici esterne alle quali erano vincolati dei galleggianti. Immergendo il sistema in acqua i galleggianti avrebbero deformato, ingrandendole, le appendici gommose del tubo nel lato ascendente, mentre le avrebbero FIG. 8 compresse nella parte discendente. La differenza di volume d’aria fra i due lati della catena avrebbe garantito il movimento. Idea ingegnosa, ma tanto arzigogolata da indurre in confusione anche l’autore stesso che nella figura di presentazione mostra il senso di rotazione inverso a quello teorizzato (fig.8)! Abbandonando la spinta ascensionale nei fluidi ed addentrandoci nella loro caduta si scopre che qualcuno ha cercato perfino di adattare all’idraulica il principio della ruota di Villard con un sistema di tubi radiali, collegati centralmente ad un mozzo, alle estremità FIG. 9 dei quali si trovavano dei mantici. I mantici erano azionati da pesi fissati sulle pareti mobili e contenevano del liquido che, passando da un mantice a quello opposto, garantivano l’eccentricità del carico ed il moto (fig.9). Diderichs si produsse anche nel mulino ad acqua, la più ingenua delle invenzioni sul
moto perpetuo. Era costituito da un bacino superiore contenente il liquido che da un foro sul fondo cadeva a vena libera sulle pale di una ruota per poi finire in un recipiente inferiore. La ruota motrice ingranava in una con diametro minore la quale azionava, con alcuni bellismi, una pompa che sollevava l’acqua dal contenitore basso a quello superiore. L’analisi della macchina fa pensare che la differenza fra i raggi nelle due ruote sia dovuto alla volontà di ottenere un’elevata velocità angolare nella ruota di scappamento che garantiva un’alta frequenza dell’albero della pompa ad aspirazione. Probabilmente il concetto era di amplificare la potenza della macchina – quindi la capacità di sollevare l’acqua – aumentando la velocità angolare con una ruota di piccolo FIG. 10 diametro. Solo uno spirito scientificamente innocente poteva concepire quella idea, giacché la potenza, ottenuta col prodotto della velocità angolare per la coppia degli organi rotanti, rimane costante – a meno delle perdite – e, se l’una aumenta, l’altra diminuisce proporzionalmente (fig.10). È difficile farsi un’idea del ragionamento che ispirò la costruzione della ruota perpetua a mercurio. Il liquido salirebbe, per capillarità, da un recipiente in un condotto al termine del quale ricadrebbe azionando una ruota a palette fino a tornare nel FIG. 11 contenitore di partenza. Purtroppo anche questo marchingegno è destinato a non funzionare visto che se il mercurio risalisse nel tubo capillare, non ne uscirebbe, ma si limiterebbe a formare una superficie a menisco fermando ogni moto. Voglio concludere questa breve panoramica introducendo due macchine elettromagnetiche, dacché anche questo campo della fisica fu abbondantemente esplorato dai cercatori del moto perpetuo. La prima è da ascrivere al solito Diderichs che, non pago dei fallimenti idraulici, si dedicò ad una combinazione che in buona sostanza ricalcava lo schema dei comuni campanelli elettrici, con la differenza che l’innesco era dovuto ad una ruota-volano a frizione che eccitava un elettromagnete il quale attraeva l’armatura mobile di un interruttore. Il movimento di tale armatura interrompeva il circuito elettrico facendo cessare l’attrazione magnetica; l’armatura tornava in posizione iniziale per il richiamo di una molla, mettendo anche in movimento la ruota-volano alla quale era collegata con una piccola FIG. 12 biella e che avrebbe fatto ripartire il moto (fig.11). Per ultimo ricordo l’apparecchio di Zamboni 1 – non volendo far torto alle glorie italiche – che nel XIX secolo credé di aver trovato finalmente il moto perpetuo. Aveva collegato una pila a secco con un piccolo motore elettrico azionante un pendolo che non si fermava… fintanto che la pila manteneva la carica (fig.12). Curioso che Zamboni non si rendesse conto che la pila si esauriva: si era lamentato proprio con Volta della difficoltà di rigenerare le pile scariche! Queste ed altre innumerevoli facezie che sfruttavano calamite, molle e corpi radioattivi, non devono farci perdere di vista la fisica vera, quella di Robert Mayer, Sadi Carnot, Walther Nernst, von Helmholtz che, come tutti sanno, si basa sui principi di conservazione e non di “generazione” dell’energia. Prof. Michelangelo FABBRINI 1 L’abate veronese Giuseppe Zamboni in realtà alcuni meriti scientifici li aveva. Realizzò la pila a secco nel 1812, anno in cui ne dette annuncio ad Alessandro Volta, approfondendo una precedente idea di De-Luc. 13
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