domenica 28 gennaio 2018

Aria 8 - La trottola turbina


Ti sarà capitato di pedalare in bicicletta in un giorno in cui il vento soffia davvero forte… Le sensazioni sono sicuramente diverse, a seconda della direzione in cui stai andando: se sei controvento le tue gambe faranno un grosso sforzo per pedalare, ma, se hai la fortuna di essere a favore di vento, la cosa sarà molto più facile.

L’aria è una forza
L’aria rappresenta una forza: a seconda di quanto veloce essa sia può essere una  distruttiva (pensa agli uragani), piacevole (un bel venticello fresco d’estate), oppure utile. Ed è proprio su quest’ultimo fattore che ci concentreremo: l’aria “utile”, quella che, ad esempio, fa muovere le pale di un generatore eolico. E quello che ci serve per utilizzare quest’aria utile è una turbina, ovvero una macchina che sia in grado di raccogliere l’energia di un fluido (acqua,aria sono esempi di fluidi) per trasformarla in movimento.
La turbina è costituita essenzialmente da un rotore con pale che è collegato ad un albero: l’energia del vento colpisce le pale, il rotore inizia a girare e, con esso, l’albero , che può essere collegato ad un generatore (e produrre energia elettrica) oppure a ruote o ingranaggi per far funzionare un mulino o una pompa per l’acqua. Più il vento sarà forte, più il rotore girerà, più energia verrà prodotta.


Le turbine sono utilizzate in moltissimi campi della tecnologia umana: nei motori dei jet, per produrre energia elettrica con l’acqua o con l’aria e persino negli aspirapolvere.

A parole è facile, allora meglio fare un esperimento, costruendo un giocattolo scientifico: una  trottola-turbina che funzioni con l’aria.

Cosa ti servirà…


- lo schema della trottola che trovi allegato da incollare su di un cartoncino
- una scatola (vuota) di cereali
- un paio di forbici
- colla per carta
- un righello
- un coltellino di plastica
- una puntina da disegno
- colla attaccatutto
- un tronchese (chiedi aiuto ad un adulto per l’utilizzo di questo utensile)

Come procedere

1. Incolla  con la colla per carta lo schema che trovi allegato sulla faccia interna della scatola di cereali (che avrai aperto).

2. Con l’aiuto del righello e del coltellino di plastica ripassa le linee tratteggiate (andranno piegate alla perfezione).


3. Con le forbici ritaglia le linee nere e piega le palette del rotore dove c’è scritto “piegare”. 


4. Con la puntina fora nel punto centrale della trottola e fissa la testa della puntina stessa con la colla attaccatutto.

5. Quando la colla sarà asciutta chiedi ad un adulto di accorciare, con il tronchese,  la puntina di 2/3 .

6. Metti la tua turbina sul di un tavolo e soffiaci sopra ad una distanza di circa 30 cm: la vedrai ruotare vorticosamente!




7. Puoi anche decidere di decorarla con i pennarelli.


Due parole su quello che succede

L’aria che soffi verso la turbina possiede una forza: essa colpisce il centro della trottola e il fluido (ovvero l’aria) si dirige vero la periferia della trottola, dove sbatte contro le palette rialzate e le mette in movimento. L’albero su cui ruota la trottola è rappresentato dalla puntina. Tecnicamente hai realizzato una “turbina centrifuga” dove il flusso dell’aria scorre dal centro del rotore verso la periferia.


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