I MILLE PERCHÉ - MEZZI DI TRASPORTO - VEICOLI CHE CORRONO E CHE VOLANO

PERCHÉ L'AUTOMOBILE SI MUOVE?

Osservando un'automobile notiamo che è composta da varie parti: ha quattro ruote che, girando, le permettono di spostarsi, una carrozzeria che serve per il trasporto delle persone e delle cose, un motore, infine, che fornisce l'energia necessaria al movimento.
Che cos'è un motore? È un insieme di meccanismi e di congegni capace di trasformare una forma di energia qualsiasi in energia meccanica di movimento.
Tra tanti tipi di motore, quello usato nelle automobili è detto «motore a scoppio», poiché utilizza come fonte d'energia l'esplosione di una miscela fatta di benzina e di aria.
Il funzionamento del motore a scoppio consta di quattro momenti successivi.
Non appena si gira la chiavetta dell'accensione, un motorino elettrico costringe l'albero-motore, un asse cilindrico che serve a trasmettere l'energia di movimento alle ruote, a girare su se stesso e un pistone, ad esso collegato per mezzo di una biella, a correre verso il basso.
Il pistone, che è contenuto in un cilindro a perfetta tenuta, così facendo, aspira la miscela di benzina ed aria formatasi in precedenza in una vaschetta chiamata carburatore. La miscela passa attraverso una valvola nella «camera di scoppio», lo spazio vuoto tra il cilindro e la parte superiore che lo ricopre, chiamata «testata».
A questo punto il pistone inverte la marcia è ritorna verso l'alto; la valvola attraverso la quale era passata la miscela si chiude imprigionandola nella camera di scoppio. Il pistone, salendo, comprime la miscela e la schiaccia contro la testata, la parte superiore del cilindro.
Ed ecco che, non appena il pistone giunge alla fine della sua corsa verso l'alto e la miscela è compressa fino ai limiti estremi, da una candela posta sulla testata scocca una scintilla che fa esplodere la miscela.
Lo scoppio, molto potente, scaglia il pistone con forza verso il basso.
Questa è l'energia che fa muovere l'automobile. Il pistone, infatti, trasmette l'enorme spinta ricevuta all'albero-motore, che, grazie alla biella snodata, può ricevere una certa quantità d'energia sotto forma di movimento rotatorio e trasmetterla, grazie a determinati ingranaggi, alle ruote.
Dopo lo scoppio, nella testata si apre un'altra valvola attraverso la quale i gas residui passano al tubo di scappamento e vengono scaricati all'esterno.
Riepilogando, i quattro momenti concomitanti relativi al funzionamento del motore sono l'«aspirazione» della miscela nella camera di scoppio, la «compressione» della miscela dovuta al ritorno del pistone verso l'alto, lo «scoppio» che avviene grazie alla scintilla emessa dalla candela ed infine lo «scarico» dei gas bruciati attraverso l'apposita valvola.
In un'automobile ci sono, di solito, quattro cilindri che ripetono in tempi diversi le quattro fasi. Da ciò deriva che l'albero-motore raccoglie spinte continue da quattro pistoni e può così sviluppare la formidabile potenza che noi conosciamo.
Schema: le fasi del motore a 4 tempi

Modello tridimensionale di Ford T12

Modello tridimensionale di Rolls Royce d'epoca

Modello tridimensionale di limousine Cadillac semiconvertibile modello Madame X del 1930

Modello tridimensionale di Citröen DS

Modello tridimensionale di Fiat 500

Modello tridimensionale di Volkswagen Maggiolino

Modello tridimensionale di Mini minor

Modello tridimensionale della macchina sportiva Lamborghini Diablo

PERCHÉ L'AEREO STA IN ARIA E NON CADE?

Un aereoplano che vola è un fatto abbastanza straordinario, poiché sappiamo come la forza di gravità tenda a far cadere ogni corpo librato in aria.
La natura ha fornito agli uccelli ossa cave, ampie ali, muscoli possenti per vincere questa forza d'attrazione che spinge ogni cosa a cadere irreparabilmente.
Gli uomini, che hanno da sempre desiderato e tentato di volare imitando gli uccelli, hanno dovuto desistere: non saranno mai capaci di staccarsi da terra. Le nostre ossa, infatti, sono pesanti, le nostre braccia non hanno penne e, anche se le avessero, i nostri muscoli sono troppo deboli per poter sostenere in aria il peso del nostro corpo.
Così gli uomini, pur avendo abbandonato ogni tentativo teso ad imitare gli uccelli, non hanno rinunciato al loro desiderio di volare ed hanno inventato una macchina capace di farlo: l'aereoplano.
Nella costruzione di un aereo hanno dovuto escogitare dispositivi e strutture che potessero permettere ad un oggetto assai più pesante di un uccello di restare sospeso in aria e di non cadere.
Un aereo, per volare, conta soprattutto su un sostegno: l'aria.
Come un falco, aprendo le ali, non cade repentinamente ma plana con dolcezza in lenta caduta, così un aereo ha nelle ali ampie superfici con cui appoggiarsi sull'aria.
Ma queste, da sole, non sarebbero sufficienti a tenerlo sospeso, poiché l'aria è un sostegno troppo evanescente. La condizione fondamentale per far sì che un aereo possa volare è la velocità.
Solo sfrecciando velocemente può staccarsi da terra e, una volta in aria, mantenervisi vincendo la forza di gravità.
Che cosa permette ad un aereo di muoversi tanto rapidamente? Uno o più motori che fanno girare vorticosamente le rispettive eliche.
L'elica, per la sua particolare forma, ha il potere di «avvitare», girando, il mezzo in cui si muove. In una nave essa gira nell'acqua ed, avvitandola, permette alla nave di muoversi.
In un aereo l'elica «avvita» l'aria e permette all'aereo di raggiungere velocità notevolissime.
Le ali, i motori e le eliche sono, dunque, le condizioni fondamentali affinché un aereo possa volare, ma non sono le uniche.
Oltre ad una fusoliera dalla forma aereodinamica, capace di fendere l'aria senza presentare superfici ad essa contrastanti, l'aereo possiede, nella coda, dispositivi che gli assicurano stabilità e perfetta tenuta.
La coda, infatti, è formata da due piccole ali, dette «impennaggio orizzontale», che garantiscono, muovendosi opportunamente, equilibrio e stabilità all'aereo, e da un «impennaggio verticale» in cui ha sede il timone.
Visita virtuale del padiglione aeronavale del Museo nazionale della scienza e della tecnologia Leonardo da Vinci di Milano

Modello tridimensionale del Flyer 1, aereo con cui i fratelli Wright effettuarono il primo volo a motore della storia nel 1903

Modello tridimensionale di Boeing B-17 Flying Fortress, aereo quadrimotore largamente impiegato nella seconda guerra mondiale dall'aviazione americana per missioni di bombardamento sulla Francia occupata e sulla Germania

Modello tridimensionale di Concorde, aereo supersonico di fabbricazione anglo-francese

Modello tridimensionale del Boeing 747, conosciuto come Jumbo Jet, uno dei più grandi aerei di linea

Modello tridimensionale dell'Airbus A300, aereo bireattore per il trasporto passeggeri

Modello tridimensionale dell'aereo Canadair CL 415 usato per le operazioni antincendio

Modello tridimensionale del Mirage, cacciabombardiere di produzione francese impiegato in vari conflitti combattuti tra gli anni Sessanta e Ottanta

Modello tridimensionale di areo militare USA McDonnell Douglas F-4 Phantom

Modello tridimensionale dell’aereo da attacco leggero americano Skyhawk A-4

Modello tridimensionale del caccia Lockheed F-117 Stealth, velivolo statunitense invisibile ai radar

Modello tridimensionale di seggiolino eiettabile, presente sugli aerei militari