sabato 28 febbraio 2015

I 4 Elementi (Terra, Aria, Acqua, Fuoco) e i disastri che possono provocare. Prima puntata: Terra



Con questo post inizia la descrizione di una serie di attività sui disastri naturali provocati dai quattro elementi: Terra, Aria, Acqua, Fuoco. Iniziamo con la terra e quindi, con i terremoti e per comprendere quali effetti abbiano dovremo costruire una Mini Macchina per Terremoti (MMT).
Bisogna iniziare con il dire che i terremoti (dal latino terrae motus, che vuol dire "movimento della terra"), detti anche sismi o scosse telluriche (sempre dal latino “Tellus”,  che era la dea romana della Terra), sono vibrazioni  improvvise, rapide e più o meno potenti, della crosta terrestre, provocate dallo spostamento improvviso di una massa rocciosa nel sottosuolo.
Tale spostamento si origina quando lo scontro tra due placche rocciose sotterranee (dette placche tettoniche) causa una rapida vibrazione della crosta terrestre capace di sprigionare quantità elevatissime di energia. Ogni giorno sulla Terra si verificano migliaia di terremoti, ma solo qualche decina è percepita dalla popolazione e la maggior parte di questi ultimi causano poco o nessun danno. La durata media di una scossa è molto al di sotto dei 30 secondi; per i terremoti più forti, però,  può arrivare fino a qualche minuto.
Quasi tutti i terremoti che avvengono sulla superficie terrestre sono concentrati in zone ben precise, ossia in prossimità dei confini tra due placche tettoniche punto che viene chiamato faglia: queste sono infatti le aree attive, ossia dove le placche si muovono, più o meno lentamente, "sfregando" o "cozzando" le une contro le altre, generando così scosse sismiche . Terremoti localizzati e di minor intensità sono registrabili anche  in aree vulcaniche per effetto del movimento di masse magmatiche in profondità.

Ma ora, dopo la teoria, passiamo alla pratica, perché si, non possiamo aspettare che avvenga un terremoto per vedere che effetto che fa, così costruiremo una mini macchina per terremoti e cercheremo di capire cosa sia una “scossa tellurica” e che effetti ha sulle abitazioni.

Per realizzare la MMT (Mini Macchina dei Terremoti) serviranno:
Un'assicella di legno di 20 x 20 x 3 mm, un vecchio motorino di qualsiasi giocattolo con tanto di porta batteria ed interruttore (il nostro lo abbiamo smontato da un sommergibile giocattolo), una fascetta da elettricista, 3 mezzi tappi di sughero(li abbiamo tagliati con un coltello), nastro bi-adesivo, mezza morsettiera per cavi, un fermaglio grande, una perlina pesante bucata, pezzetti di legno per simulare gli edifici, un foglio di carta vetrata a grana sottile (cercate quella denominata “120”), 2 batterie da 1, 5 V (modello AA), colla tipo Vinavil.

Per prima cosa realizzate due buchi sull'assicella come mostrato in figura, poi ritagliate un pezzo di carta vetrata e fissatelo con la colla vinilica al centro dell'assicella.
























Ora tagliate 3 pezzi di nastro bi-adesivo e fissateli sul retro della tavoletta come mostrato in figura, dopodiché attaccategli sopra i mezzi tappi che avrete preparato.



E' venuto il momento di fissare la mezza morsettiera all'albero del motorino elettrico: allentate una delle due viti, inserite la morsettiera sull'albero e stringete forte.



Ora il motorino va fissato sulla superficie della tavoletta usando i due buchi e una fascetta da elettricista per attaccarlo saldamente alla struttura.



La fase finale (prima del collaudo) prevede di fissare il porta batteria con un altro pezzo di bi adesivo, inserire le pile e posizionare, al centro della carta vetrata, le costruzioni (chiamiamoli grattacieli) che subiranno la scossa.


L'obiettivo di questo esperimento è quello di osservare che tipo di movimenti effettuano gli edifici sottoposti ad una scossa e quali sono, tra essi, quelli più stabili; quindi, uno, due, tre! Accendete la MMT.


Dopo una serie di tentativi e relative osservazioni, la cose che appaiono chiare sono che:
- gli edifici più sono alti più oscillano sotto la spinta delle vibrazioni
- gli edifici con una base larga sono i più stabili.

Bisogna però anche rendersi conto che il “tipo di scossa” prodotta dal motorino e dalla mezza morsettiera che gira non è molto potente (diciamo, approssimativamente, 4 -6 gradi della scala Mercalli), come possiamo aumentare tale vibrazione?
Ricorrendo ad un “trucco” che si trova anche in tutti i telefoni cellulari, usando un eccentrico.
Ma che cos'è un eccentrico? In poche parole è un peso che ruota sull'asse di un motore , ma spostato rispetto all'asse stesso. Questo farà si che, ruotando, il motore produca una grossa vibrazione, la stessa che sentite quando suona un telefono cellulare quando è in tasca o in modalità silenziosa. Qui di seguito potete trovare l'immagine di un micromotore con eccentrico usato nei moderni Smartphone.


Noi l'eccentrico lo costruiremo aprendo la graffetta di metallo, inserendola nella perla pesante, tagliandone l'eccesso con un  tronchese e bloccandola facendo un ricciolo con una pinza da un lato, mentre l'altro andrà inserito e fermato nella mezza morsettiera.




A questo punto, accendendo la MMT, la vibrazione risulterà molto più potente, dell'ordine (stimato) dei 7 – 10 gradi della scala Mercalli.


Anche in questo caso si potranno osservare le oscillazioni degli “edifici”, ma in maniera più marcata.

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