PROPRIETA' MECCANICHE DELLA CARTA

 La carta ha un’ottima resistenza alla trazione (1),
 finché la superficie sollecitata non viene torta o deformataCaricata di taglio (2) mostra ancora una buona resistenza,
purchè le sue fibre si mantengano parallele alla forza di carico.Caricata a flessione (3 e 4) la carta non dimostra grosse proprietà, ma se lo sbalzo è corto e la superficie discreta (campione corto (2 – 3 cm) e piuttosto largo (1 – 2 cm)), allora la resistenza può essere sufficiente allo scopo
Lo stesso effetto di irrobustimento si ottiene con una sagoma trasversale ad “L” (6) dove la paretina verticale introduce la necessaria resistenza.
Il disegno (7) mostra una striscia con sezione a “V” caricata di costa. La resistenza cresce di molto, ma solo se la sezione è mantenuta ad apertura costante. Come mostra il disegno (8), in questo caso la sezione tende ad allargarsi all’estremo non vincolato e questo provoca una piega sulle fiancate che ne distrugge la resistenza e la striscia cede sotto un carico alquanto modesto. Un metodo per contrastare questo cedimento è (9) quello di dotare i bordi della striscia di aletta il più possibile perpendicolare alle superfici laterali della “V”, che a sua volta dovrà risultare piuttosto stretta. In questo modo si ottiene una buona resistenza.

come si usano gli strumenti da disegno

Per i miei alunni di prima consiglio la visione di questi filmati per comprendere meglio l'uso degli strumenti da disegno:

  come si usa il compasso



come si usano le squadrette

TRAMA E ORDITO con la carta

Si disegna lo stacco di 3cm per le frange dell’ordito

Si tracciano in verticale a distanza di 1cm le frange

sul secondo cartoncino si disegnano sempre a
distanza di 1cm, le strisce della trama

ENERGIA DAGLI OCEANI

Nella ricerca di fonti alternative di energia per sopperire ai limiti dei combustibili fossili, una delle soluzioni con maggiori prospettive di crescita e sviluppo, è lo sfruttamento dell’oceano e delle sue immense masse d’acqua.

Le possibilità che l’oceano offre da questo punto di vista sono molteplici. Infatti, questa immensa mole d’acqua per tutta una serie di motivazioni, è in costante movimento e la possibilità di sfruttarla come fonte energetica risulta possibile in differenti modi, molti dei quali anche economicamente convenienti.

Dagli oceani, attraverso differenti tecnologie è possibile ricavare energia da trasformare sfruttandolo uno dei seguenti fenomeni:

• correnti;
• onde;
• maree;

ENERGIA DALLE CORRENTI

Le correnti marine, possono essere considerate come degli immensi fiumi che scorrono in mezzo agli oceani a volte per migliaia di chilometri. Possono essere superficiali o profonde e possono generarsi a causa di una serie di fattori naturali. I fattori primari sono la differenza di temperatura dovuta al riscaldamento solare alle varie latitudini e la rotazione terrestre. I fattori secondari sono le differenze di pressione atmosferica, di densità delle acque e le maree.

A causa di tutti i fattori sopra indicati, in alcune zone del nostro pianeta e soprattutto in presenza degli “stretti”, la velocità di spostamento dell’acqua può essere notevole raggiungendo anche alcuni metri al secondo. L’energia solare assorbita riscalda la superficie del mare, creando una differenza di temperatura fra le acque superficiali, che possono raggiungere i 25°-28°C e quelle situate per esempio a una profondità di 600 m che non superano i 6°-7°C.

lo spostamento di masse d’acqua (energia cinetica) che impattano contro degli sbarramenti totalmente o parzialmente sommersi, possono generare una grande quantità di energia elettrica. Grandi turbine ad asse verticale (per le correnti costanti) o ad asse orizzontale (per le correnti di marea) sono in corso di studio o sperimentazione in diversi siti mondiali. La più grande centrale di questo tipo si trova in Francia, ma sono in realizzazione grandi centrali anche in Inghilterra, Norvegia e Giappone. In Italia il sito più interessante per lo sfruttamento di questo tipo di energia è lo Stretto di Messina, dove le pale immerse in acqua riescono a generare fino a 15 Mw di potenza.

ENERGIA DALLE ONDE

Un altro fenomeno sfruttabile per produrre energia dall’oceano, sono le onde che solcano la sua superficie. Le onde si generano a causa del vento che, spirando sulla superficie marina, trasferisce parte della sua Energia Cinetica all’acqua. La quantità di energia sfruttabile dipende, dall’ampiezza delle onde e dal tempo che intercorre tra un’onda e l’altra. Questi parametri dipendono a loro volta dalla velocità del vento e dalla profondità d’acqua sottostante.

IMPIANTI GALLEGGIANTI

Un progetto di nuova tecnologia che, sfrutta l’energia prodotta dalle onde di superficie degli oceani e permette di produrre elettricità è il Progetto Pelamis, il cui nome deriva da un serpente marino.

Pelamis è un sistema di tubi galleggianti legati tra di loro che, grazie al movimento delle onde genera su dei pistoni idraulici accoppiati a dei generatori, nei punti di snodo tra i tubi, energia meccanica che viene trasformata in energia elettrica. Il primo prototipo è stato installato al centro europeo per l’energia marina delle Isole Orcadi, in Scozia. È stato ufficialmente aperto il 28 settembre 2007. In genere la singola struttura è composta da 5 elementi congiunti, ha un diametro di 3,5m, una lunghezza di 150m capaci di generare  una potenza di 750 kW. I materiali devono essere resistenti all’azione corrosiva dell’acqua di mare e sono previsti accessi alla struttura per eventuali interventi di manutenzione e/o riparazione.

ENERGIA DALLE MAREE

Le maree sono il ritmico alzarsi (flusso) ed abbassarsi (riflusso) del livello del mare provocato dall’azione gravitazionale della Luna e del Sole. Oltre alla forza di gravitazione universale in questo fenomeno entra in gioco anche un’altra forza, quella centrifuga di rotazione della Terra.

Schema dell’influsso del Sole e della Luna sulle maree

Questo tipo di impianto è a tutti gli effetti una centrale idroelettrica con turbina kaplan trovandosi al livello del mare, quindi con piccola caduta e portata molto elevata. Questo tipo di impianto che necessita di sbarramenti e bacini di accumulo, funziona in due fasi distinte:

• alta marea, l’apertura delle chiuse permette il riempimento del bacino di accumulo;

• bassa marea, il rilascio controllato dell’acqua contenuta nel bacino assicura la produzione di grandi quantitativi di energia anche in questa fase.

STORIA DELLA CARTA

Le origini  della carta

Innanzitutto è utile sapere che la carta è un prodotto conosciuto da millenni: sembra infatti che in Egitto, intorno al 3000-3500 a.C., esistesse già il papiro, considerato come la pietra miliare per l'evoluzione storica dei supporti per la scrittura.

Esso era molto simile alla nostra carta e veniva fabbricato utilizzando una pianta acquatica, il cyperus papyrus, allora molto diffusa lungo il Nilo, in Palestina ed in Sicilia. La parte superiore dello stelo di questa pianta veniva tagliata in strisce longitudinali di basso spessore, larghe pochi centimetri e lunghe oltre un metro. Tali strisce venivano poi disposte, l'una accanto all'altra, sopra un piano orizzontale, in modo da formare uno strato continuo e il più possibile omogeneo.
Su questo primo strato se ne collocava un altro, con l'accortezza di disporre le strisce in modo trasversale rispetto alle prime. Il reticolo, così formato, veniva poi bagnato con acqua e pressato affinché le sostanze collanti contenute nelle fibre della pianta facessero aderire i due strati sovrapposti; successivamente veniva fatto asciugare all'aria.

 Incollando i margini di più fogli di papiro, tagliati tutti nelle stesse dimensioni e posti consecutivamente, si otteneva una striscia continua, che nell'uso veniva arrotolata costituendo il «volumen» o rotolo, l'antesignano del nostro libro.

Un altro ottimo materiale su cui scrivere, molto apprezzato per la sua resistenza al tempo, fu la pergamena. Tale materiale, ottenuto da una accurata lavorazione delle pelli di animali di piccola e media mole, costituì il prodotto più largamente usato in tutto il mondo civile fino alla comparsa della carta vera e propria.

Le origini della fabbricazione della carta passano per la Cina. La leggenda e le ipotesi la fanno risalire alla fabbricazione dei feltri, in cui i mongoli erano maestri. Un ministro cinese, Ts'ai Lun, intorno al 105 d.C. (data ovviamente approssimativa) sostituì, nella fabbricazione dei feltri, le fibre animali con quelle vegetali, dando così luogo a quel prodotto che oggi chiamiamo carta.

Ts'ai Lun si recava ogni giorno presso uno stagno adibito a lavatoio: lì, meditava ed osservava le donne lavare i panni.
Un giorno si accorse che le fibrille, precedentemente staccatesi dai panni logori, a causa dello strofinio e della sbattitura esercitati dalle lavandaie, si accumulavano e si riunivano a mo' di tessuto. Ts'ai Lun raccolse con delicatezza il sottile velo di fibrille feltratesi in un'ansa dello stagno stesso e lo pose ad essiccare. Nacque così un foglio di una certa consistenza, di colore biancastro ed idoneo per sopportare la scrittura.

Il primo materiale adottato da Ts'ai Lun, una volta messo a punto il procedimento di fabbricazione, fu la corteccia del gelso da carta
La parte fibrosa della corteccia veniva messa a macerare in acqua, risciacquata e successivamente battuta in mortai di pietra fino ad ottenere una pasta uniforme di fibre cellulosiche. Questa massa di fibre opportunamente diluita con acqua veniva versata sopra la così detta «forma», costituita da una specie di graticcio ottenuto per accostamento di sottilissimi bastoncini di bambù. L'acqua passava attraverso le fenditure del graticcio e le fibre, feltratesi tra loro, restavano in superficie formando un foglio di opportuno spessore che, staccato e levato a mano dalla forma, veniva messo ad essiccare all'aria.

La carta ancor prima di essere usata come supporto per la scrittura, è stata impiegata, in Cina, come oggetto di vestiario. Al sesto secolo risalirebbe l'uso della carta igienica; già allora si usava, come materia prima, un prodotto particolare, fatto con fibre di paglia di riso, più facile da preparare, meno costosa e più morbida. La carta veniva anche usata per costruire aquiloni, lanterne e ventagli; questi ultimi erano prodotti in carta fin dal 300 quando gli imperatori della dinastia Chin vietarono, per questioni economiche, l'uso della seta per la loro preparazione.
L'uso della carta moneta risale probabilmente al nono secolo; si ritiene infatti che in quel periodo, essendo aumentate le transazioni, si sia resa necessaria una moneta più leggera in sostituzione della moneta metallica troppo pesante e poco trasportabile.

Il passaggio alla produzione industriale

Il passaggio dalla produzione artigianale a quella industriale avvenne nella prima metà del 1800.
Il primo tentativo fu fatto dal francese Nicolas Louis Robert nel 1797; egli realizzò una macchina capace di produrre un foglio continuo di carta della lunghezza di 60 cm. (prima macchina continua).

Inizialmente vennero utilizzati come materia prima i cenci e gli stracci usati, quando questi si dimostrarono insufficienti alla produzione della carta, la cui richiesta mondiale assumeva valori sempre crescenti, si iniziarono gli studi per la messa a punto di nuovi processi Il primo materiale che sostituì in parte la pasta di straccio fu la pasta meccanica di legno,

La direzione del progresso tecnologico si muove innanzitutto nell'ambito dei miglioramenti della produttività delle macchine continue: si pensi che nel 1800 per fabbricare una tonnellata di carta erano necessarie circa 4000 ore di lavorazione, mentre oggi, a seconda delle caratteristiche che si vogliono ottenere, ne servono da due a venti ore; ciò significa che la produttività è aumentata di circa 1000 volte.

Sono infatti di grande importanza i miglioramenti legati alla velocità e alla larghezza delle continue per carta: si pensi a tale proposito che le prime macchine producevano un nastro continuo largo meno di un metro alla velocità di pochi metri al minuto, mentre le attuali hanno larghezze utili anche superiori ai 10 metri e velocità che si aggirano intorno ai 1.500-2.000 metri al minuto. Ciò significa che ogni secondo la continua riesce a produrre fino a 30 metri di carta per una larghezza di 10 metri.