#27 - La mappa concettuale 

Negli anni '40, lo psicologo Edward Chase Tolman fece correre dei topi in un labirinto (Tolman's Maze), scoprendo che una volta che ne avessero familiarizzato, avrebbero potuto farcela con meno errori durante le prove successive, anche con blocchi posti sulla loro strada. Se il labirinto era pieno d'acqua, potevano ancora nuotare sulla rotta corretta. Suppose che avevano interiorizzato la rotta. Essa era diventata un ricordo del corpo. Altri ricercatori lo hanno poi confermato anche nell'uomo(ad esempio lo psicologo Michael Polanyi con la conoscenza tacita).

Strizzando l'occhio alla pagina di pensiero critico, gli esseri umani sviluppano un sistema di posizionamento cognitivo per il loro spazio mentale analogo a quello sopra descritto per lo spazio fisico.

È per questo che le mappe concettuali e le mappe cognitive non sono semplici rappresentazioni schematiche bensì veri e propri spunti di ragionamento e occasioni per allenare la propria elasticità mentale.

Lascio di seguito la mia mappa cognitiva sul tavolo ottico e il suo mondo.

Mappa cognitiva 

Commento 

Come si può notare già dal primo sguardo, i collegamenti sono di natura neurale e, tramite il simbolo della freccia, conferiscono direzionalità al rapporto(ad esempio l'industria militare -->investe--> nello sviluppo dei laser).

Le dipendenze possono essere univoche o biunivoche e possono essere caratterizzate da diversi gradi di influenza: H - High(alto), M - Medium(medio), L - Low(basso).

Bibliografia e link utili 

https://en.wikipedia.org/wiki/Concept_map

https://en.wikipedia.org/wiki/Fuzzy_cognitive_map

 #26 - La chimica - La composizione chimica 

Cari lettori, dopo un paio di post fuori tema, si ritorna, rinvigoriti dalla settimana natalizia più inaspettata di sempre, a parlare del nostro compagno di viaggio.

Oggi una piccola sorpresa perché la razione di post sarà doppia, così da poter trattare al meglio due facce della stessa medaglia: la chimica che aiuta e la chimica che distrugge.

La chimica che aiuta 

Come era già stato accennato nell'approfondimento sui materiali, lo studio della chimica dei materiali ha portato, nel corso degli anni, ad un'evoluzione degli stessi e ad una loro ottimizzazione.

Per completezza, si tratterà tanto la composizione chimica del granito quanto quella dell'acciaio INOX serie 400.

Composizione chimica del granito 

Il granito è una roccia plutonica, costituita da feldspato, quarzo, sabbia e mica. Le principali proposizioni chimiche del granito sono silice(65% ~ 70%), e, in minor quantità, allumina, ossido di calcio, ossido di magnesio e ossido ferrico. Il granito, dunque, è una roccia acida.

Tra le principali caratteristiche di nostro interesse del granito, saltano all'occhio l'elevata durezza e l'alta resistenza all'abrasione. Altrettanto importanti sono l'ottima tenuta temporale e la buona resistenza agli agenti acidi e all'erosione(caratteristiche dovute all'alta percentuale di silice nella soluzione solida).

Infine è da riportare una scarsa resistenza al fuoco e, più in generale, alle alte temperature dovuta alla presenza di quarzo. Quest'ultimo avrà transizione cristallina a 573°C e dilatazione cubica a 870 °C, con conseguente rottura del materiale per sbalzi termici più o meno repentini.

Immagine tratta dalla pagina slideshare

Composizione chimica dell'acciaio INOX serie 400 

Il gruppo di acciai inossidabili della serie 400 contiene tra l'11 e il 27% di cromo, fino a circa l'1% di carbonio e fino al 2,5% di nichel.

Gli acciai di questa serie possono essere prodotti in fase martensitica o in fase ferritica, con conseguenti distinzioni nelle proprietà.

I primi presentano livelli di carbonio più elevati, capacità di essere trattati termicamente per ottenere una vasta gamma di livelli di durezza e resistenza, eccellente resistenza alla corrosione e una buona duttilità. 

I ferritici, invece, sono caratterizzati da una superiore resistenza alla corrosione e da resistenza alle incrostazioni a temperature elevate, possiedono inoltre maggiore resistenza intrinseca rispetto agli acciai al carbonio e forniscono un vantaggio in molte applicazioni in cui sono necessari materiali più sottili e di peso ridotto; al contrario dei precedenti, però, sono inalterabili mediante trattamenti termici.

A seguire viene riportato un diagramma ferro-carbonio di un acciaio ferritico inossidabile.

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Immagine tratta da Ferritic Stainless Steel, in Reference Module in Materials Science and Materials Engineering, 2020 

Bibliografia e link utili 

https://www.sciencedirect.com/topics/materials-science/granite

https://it.wikipedia.org/wiki/Granito

http://www.metserve.co.za/pdf/mart400.pdf

https://www.signicast.com/about-investment-casting/material-options/400-series-stainless-steels#:~:text=The%20400%2Dseries%20group%20of,range%20of%20strength%20and%20hardness.

 #24 - Le parole nella storia 

Cari lettori, nel corso dei vari post si è analizzata la parola(tavolo ottico, nel nostro caso) sotto vari aspetti, come quello etimologico e culturale o quello simbolico, si è stilato un glossario dei termini che compongono il nostro termine e si è addirittura provato a creare un universo di parole che potessero, in maniera più o meno diretta, collegarsi alla nostra e in qualche modo descriverne un determinato aspetto.

Bene, oggi si cambia nuovamente prospettiva.

parole che volano, da Cultura Emotiva

Prospettiva diacronica 

Grazie all'utilizzo di un'interessantissimo strumento come Google Ngram Viewer*, è possibile valutare la parola nel suo divenire, nella sua frequenza di utilizzo nella letteratura.

Per questa ricerca è interessante soffermarsi non solo sul termine tavolo ottico, ma anche su quelle parole che popolano lo stesso ambito.

Google Ngram Viewer 

Devo ammettere che l'inizio non è dei più incoraggianti ma noi non ci arrendiamo.

Partendo allora dal valore etimologico della parola si nota come l'andamento dell'utilizzo dei due termini sia paragonabile sino alla metà dello scorso secolo, quando la frequenza d'uso della parola tavolo aumenta vertiginosamente mentre quella della parola ottica cala, anche se solo leggermente. 

Questo comportamento può essere dovuto alla natura archetipica del tavolo contrapposta alla grande specificità dei nuovi rami della fisica ottica (e dei loro nomi) che sono nati negli ultimi 80 anni.

Ora analizziamo alcuni termini anglofoni:

La differenza tra le percentuali di utilizzo è notevole(tanto da non permetterci di valutarle su uno stesso grafico) ma l'andamento è incredibilmente simile.

Questo dimostra il forte legame che c'è tra laser e tavoli ottici.

Chiudo, infine, con l'analisi delle parole vibrations(vibrazioni) e damping(smorzamento).

Dal grafico si evince come, avvicinandosi ai giorni nostri, la risoluzione del problema delle vibrazioni(lo smorzamento), diventa interessante quanto il problema stesso.

*Google Ngram Viewer è uno strumento molto potente ma non privo di difetti, tanto che Google stessa chiarisce come le valutazioni fatte su anni precedenti al 1800(il software permette di spingersi sino al 1500) non siano poi così affidabili a causa delle grafie dell'epoca(il riconoscimento ottico potrebbe scambiare un grafema per un altro). Proprio per questo motivo le ricerche del post partono tutte dal 1800.

Bibliografia e link utili 

https://www.digital-coach.it/google-ngram-viewer/

https://www.letture.org/linguistica-diacronica-la-prospettiva-tipologica-maria-napoli

https://it.wikipedia.org/wiki/Diacronia

 #05 - Il principio fisico 

Cari lettori, dopo aver approfondito, con lo scorso post, la disciplina scientifica nella quale il tavolo ottico trova largo impiego, oggi è arrivato il momento di chiarire il suo principio fisico di funzionamento, detto in parole povere, ciò che lo rende unico: l'isolamento e lo smorzamento delle vibrazioni.

La presenza o l'insorgere delle stesse, infatti, può essere un fattore distruttivo per un esperimento fisico di misurazione e ricerca, oltre che per lavorazioni di precisione o controlli della qualità. Il primo passo per arginare il fenomeno, allora, è conoscerlo meglio.

Vibrazioni meccaniche

Il termine vibrazione si riferisce a un'oscillazione meccanica attorno ad un punto d'equilibrio conseguentemente all'azione di una forza variabile nel tempo. Tale forza può variare con regolarità o in modo caotico.

Nella realtà fisica, si ha a che fare con vibrazioni smorzate (forzate).

Variazione della forza nel tempo (regolare e caotica)

Isolamento e smorzamento viscoso delle vibrazioni

É un sistema di smorzamento di notevole interesse applicativo nel quale si schematizzano le forze che si oppongono al moto come proporzionali alla sua velocità.

Per isolare le vibrazioni, dunque, si definisce un sistema antivibrante di molle e smorzatori di tipo viscoso (di seguito in figura) agendo sui valori dei parametri che lo caratterizzano.

Posta la frequenza come r e il fattore di smorzamento come il rapporto

in ambito tecnico, la bontà dell'isolamento può essere valutata attraverso il valore assunto da uno specifico parametro detto coefficiente di trasmissibilità T definito come il rapporto tra il valore massimo della forza trasmessa al basamento e il valore massimo della forza eccitatrice esterna

Di seguito un diagramma che mostra il comportamento di T in funzione della frequenza r

Riassumendo, la trasmissibilità T risulta amplificata per r<1,41 qualunque sia il valore del fattore di smorzamento, mentre per r=1,41 assume valore unitario (per cui la forza trasmessa è pari alla forza applicata) e per r>1,41 diminuisce traducendosi in un effetto positivo nell'isolamento delle vibrazioni.

Bibliografia e link utili

http://www.ingmecc.uniroma1.it/attachments/2439_Carcaterra%20Dispense%20MV%20vol.%20II.pdf

http://www.diim.unict.it/users/rsinatra/corsi/allegati_modellistica/05%20-%20Vibrazioni%201%20gdl%20forzato%20-%20applicazioni.pdf

https://www.flamarweb.com/isolamento-vibrazioni/

https://umwelt.provinz.bz.it/downloads/0_ProgettiConclusi_Corso_rumore_ambienti_lavoro2009_Moschioni_2.pdf

https://www.yumpu.com/it/document/view/15806218/tecnica-di-isolamento-dalle-vibrazioni

https://it.wikipedia.org/wiki/Vibrazione#Tipi_di_vibrazioni