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fioma06

Esperimenti di fisica con i LEGO

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Ciao a tutti,

quest'anno devo fare l'esame di terza media e il mio prof di tecnologia mi ha proposto di costruire un cannocchiale kepleriano.

Dopo essermi procurato le lenti è sopraggiunto il problema di dover definire la giusta distanza. Cercando su internet ho scoperto che le possibilità erano:

1) la più semplice era quella di andare dall'ottico, che avrebbe misurato la diottria delle lenti e calcolato le distanze focali;

2) ho letto che nei laboratori universitari si usa il banco ottico, ed ho pensato che fosse uno strumento realizzabile anche con i LEGO.

Considerato che non volevo andare dall'ottico, ma risolvere il problema da solo, ho deciso quindi di costruire un banco ottico con i miei LEGO.

Ho pensato ai LEGO, perchè sono modulari e mi consentivano di rispettare proporzioni e distanze tra i vari elementi. Come prima cosa ho costruito una base rigida (e se qualcuno li ha già riconosciuti, quelli erano un camion degli ultra-agents ed un'axalara);  poi ho costruito un poggio per l'obiettivo con dei pezzi a scatto costruiti in maniera speculare ( mi sono rifatto all'occhio di Sauron ne "Il signore degli anelli"). Dopodiché ho costruito una cremagliera controllata da una vite di Archimede ed ho creato un poggio per un foglio e per la lente oculare. Infine ho calcolato la distanza delle lenti ed assemblato il tutto costruendo il cannocchiale.

Per ora allego un video complessivo, finito l'esame completerò altre spiegazioni.

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Il 6/6/2020 alle 20:06, fioma06 ha scritto:

Considerato che non volevo andare dall'ottico, ma risolvere il problema da solo, ho deciso quindi di costruire un banco ottico con i miei LEGO.

Bravo. Bell'uso dei mattoncini LEGO.

Qualche anno fa avevo pensato a qualche laboratorio di Fisica da proporre agli eventi che facciamo sfruttando le potenzialità dei mattoncini LEGO, ma non ho mai concretizzato niente. Questa sarebbe stata una buona idea, anche se l'ottica mi è sempre rimasta antipatica 😁

In bocca al lupo per i tuoi esami e per i tuoi studi futuri.. qualunque essi siano!

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Grazie mille Zio Titanok, tanti auguri anche a te, quali che sia il tuo percorso di studi o lavoro.

P.S. se non ti piace l'ottica, avevo intenzione di trasformarlo anche in un piano inclinato😁

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27 minuti fa, fioma06 ha scritto:

avevo intenzione di trasformarlo anche in un piano inclinato

Ecco: piani inclinati e leggi del moto mi stanno decisamente più simpatici 😁
 

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Ciao a tutti,

è passato un po' di tempo dal mio ultimo post; mi piacerebbe spiegarvi meglio come è fatto il  mio banco ottico ed illustrarvi i dettagli costruttivi.

Inizialmente avevo bisogno di una struttura rigida sulla quale posizionare le due lenti, di cui la prima fissa e la seconda mobile lungo un binario. Fatto ciò, mi sono accorto che la struttura non era abbastanza solida e quindi ho dovuto rinforzarla su un lato usando i pezzi dell’Axalara (foto 1). Invece, per il lato opposto, non avendone un'altra a disposizione, mi sono arrangiato con altri pezzi che fungono anche da binario per far scorrere la cremagliera (foto 2). Infine ho rinforzato anche la parte inferiore per ridurre l’effetto flessione quando il banco viene sollevato (foto 3 – 4).

Poiché necessitavo di far muovere una lente per trovare la giusta distanza focale ho costruito una cremagliera che si muovesse lungo un binario, grazie ad un sistema di viti di Archimede. Per costruire il binario ho poggiato la cremagliera, come già detto in precedenza, sui pezzi utilizzati per rinforzare un  lato, poi per evitare che uscisse fuori ho posizionato sul lato degli altri pezzi, che fungessero da blocco (foto 7 – 13). Poiché mi servivano dei movimenti millimetrici, per far muovere il tutto ho utilizzato una vite d’Archimede (foto 5). Dato che è posizionata sulla cremagliera, che è leggermente sollevata rispetto all’intera struttura, per fissarla, ho dovuto leggermente forzare l’incastro, perché se così non fosse, l’ingranaggio non toccherebbe la struttura mobile (foto 6).

A questo punto ho costruito gli elementi per mantenere le lenti. Centrarle perfettamente è stato semplice, perché i LEGO sono modulari e quindi mi è bastato ricostruire la stessa struttura per ambedue le lenti (foto 8 – 9). Invece, per trovare la giusta altezza ho dovuto ragionare molto ed alla fine ho usato un escamotage molto semplice: ho utilizzato un’asta come piede e non l’ho spinta fino in fondo, ma solamente fino alla giusta altezza (foto 10 – 14 - 15). Dato che la lente oculare, cioè quella piccola,deve scorrere insieme alla cremagliera, è leggermente sollevata rispetto all’intera struttura. Per evitare che per effetto del peso, la lente s’inclinasse e perdesse la posizione in asse con l’altra lente, ho risolto utilizzando un piede che grazie ad un’asta potevo far scorrere fino a compensare un’altezza non modulare (foto 11).

Quel mamozio che vedete alla fine dell’intera struttura (foto 12), inizialmente serviva per sorreggere un tubo dal quale doveva riuscire un fascio di luce direzionato, poi la cosa non è andata in porto e quindi ho deciso di lasciarlo per fargli assumere il ruolo di ali per farlo volare J

Adesso inizierò a lavorare per farlo divenire un piano inclinato.

A presto

 

 

 

 

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Ciao a tutti,

 questi sono i primi tentativi di trasformare il mio banco ottico in un piano inclinato, cioè un piano rigido lungo il quale possono scorrere dei pesi e che ha la possibilità di cambiare inclinazione. Quindi dovevo permettergli di sollevarsi su di un solo lato e di scorrere su quello che rimaneva a terra. Però per fare tutto ciò, ho dovuto eliminare i due poggi per le lenti, la cremagliera ed il sistema con la vite d’Archimede.

Fatto ciò avevo bisogno di un elemento sul quale far scorrere il piede, così ho deciso di utilizzare i binari dei treni; per far scorrere il piede senza sforzo su di essi, ho usato i carrelli con le ruote dei treni e poiché era necessario cambiare in continuazione l’angolo d’inclinazione del punto d’appoggio, ho costruito una cerniera che collegasse il piano al carrello. Il primo problema che ho dovuto affrontare è stato che il carrello si sbilanciava e quindi non era stabile, così ho dovuto ingrandirlo per far sì che il baricentro non uscisse mai fuori dalle ruote.

Poi ho cominciato a cercare una soluzione per far sollevare il piano. Inizialmente ho pensato di costruire una struttura con una cremagliera alla fine del percorso, ma non avevo abbastanza pezzi per costruirla delle stesse dimensioni della struttura rigida e siccome l’angolo d’inclinazione massimo che poteva raggiungere era troppo piccolo, ho pensato di montarlo su di un lato, a quasi metà del piano, in modo che potesse raggiungere un’inclinazione maggiore. Per far eseguire il movimento vero e proprio invece, ho pensato di applicare sul lato del piano una vite d’Archimede collegata alla struttura verticale e bloccata da un binario costruito su quest’ultima, in modo che non uscisse dal suo percorso.

Poiché il peso che l’ingranaggio doveva sopportare era troppo grande, e non sono riuscito a renderlo stabile sto pensando altre soluzioni: la prima prevede di costruire un binario lungo il piano inclinato ed infilarci un perno fisso dentro, così facendo scorrere il carrello del piede, il piano cambierà inclinazione; l’altra prevede l’utilizzo di un sistema a pantografo. Nei prossimi giorni proverò a realizzarli e vi aggiornerò. I suggerimenti sono sempre ben accetti.

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    • By f_random
      Dopo essere sceso nel vault di Billund, una volta tornato a casa, ho riaperto il mio vault ed ho riaccarezzato alcune scatole che non vedevo da tempo (per le scatole d'epoca sono un feticista).

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      Attraverso una conversione con i vari tool online di rivalutazione monetaria ho scoperto che varrebbe più o meno € 130! Confrontandolo con il catalogo attualmente disponibile sullo shop@home, il set di punta della prima serie technic corrisponderebbe all'Elicottero da carico, un set di fascia media anche se, bisogna ammettere, con circa 400 pezzi in più rispetto all'8860.

      A voi le considerazioni
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