IL MOTORE ELETTRICO
Per poter capire il funzionamento di un motore a corrente continua dobbiamo prima prendere in esame la spira in figura 1. Essa, per effetto del momento torcente, ruota verso la posizione di equilibrio, che però sorpassa per la velocità acquistata.
Determinando ora le forze agenti sui lati
verticali, vediamo che il momento della coppia di forze produce una rotazione in
senso opposto. Questa oscillazione si ripete, smorzandosi però ogni volta a
causa degli attriti e giungendo così infine ad una posizione di equilibrio. Per
ottenere una rotazione continua della spira è necessario che la corrente nei
lati verticali AB e CD cambi verso, quando la spira sorpassa la posizione di
equilibrio. Questo risultato è conseguito nel motore elettrico, in cui gli
estremi della spira sono a contatto con un collettore, costituito da due
semianelli cilindrici che
ruotano assieme alla spira. La corrente è portata nella spira per mezzo di due
spazzole di carbone, messe a contatto con
i due semianelli, collegate rispettivamente una al polo positivo e l’altra al
polo negativo di un generatore (figura 2).
Così facendo la spira per mezzo giro è collegata
al polo positivo mentre, per l’altro mezzo giro a quello negativo. Il
collegamento cambia nell’istante in cui la spira supera la posizione di
equilibrio; nello stesso istante cambia anche il verso della corrente che
attraversa i lati verticali della spira. Di conseguenza il momento torcente ha
lo stesso verso e quindi la spira ruota continuamente nello stesso verso, come
possiamo vedere dall'animazione qui sotto:
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quest'animazione mostra il funzionamento (schematico) di un motore elettrico a corrente continua;
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è possibile selezionare i valori da attribuire a:
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verso della corrente;
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velocità del rotore;
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è inoltre possibile stabilire cosa visualizzare tra:
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verso della corrente;
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campo magnetico;
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forza di Lorentz;
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la velocità della spira (rotore) può essere stabilita agendo sul cursore posto subito sopra l'indicazione della velocità attuale.
ALLENAMENTO DI UN PILOTA
L'allenamento
fisico di un pilota di formula 1 deve essere basato, su tre componenti
specifiche: in primo luogo le braccia, con un allenamento a livello di
avambracci, bicipiti, tricipiti, deltoidi, le spalle, gli arti superiori in
generale, che sono gli strumenti di lavoro del pilota; poi il collo, che e'
sempre sottoposto ad accelerazioni laterali notevoli,
(un pilota deve essere in grado di sopportare circa 3-4 g di forza sul collo
quando affronta i “grandi curvoni” a 280 Km/h)
deve
essere in grado di non cedere mai per stanchezza anche
sui circuiti più impegnativi, perché questo comporterebbe
un innalzamento dei tempi sul giro e un peggioramento delle prestazioni (un
collo allenato e' anche indice di sicurezza, perché una muscolatura del collo
forte e tonica fa anche da protezione per le vertebre cervicali in caso
d’incidente); infine la resistenza.
Il pilota compie
uno sforzo di endurance, vicino alle due ore, considerando anche che le
frequenze
cardiache medie sono elevate, perciò ci vuole un
allenamento di resistenza che i piloti svolgono in parte con il jogging, ma
soprattutto
con la bicicletta. Come allenamento complementare il pilota in palestra deve
allenare tutta la corporatura, quindi anche gli
addominali, i lombari, i muscoli del dorso e le gambe, con
sedute sia di forza e di potenziamento che di resistenza. Inoltre quanto più
l'allenamento è vario e diverso, meglio è per il pilota, anche per una questione
di motivazione.