Curiosità
Come funzionano i sottomarini ?
Un sottomarino funziona sfruttando principi di fisica e ingegneria per muoversi sott’acqua, immergersi e riemergere. Ecco come funziona nei suoi aspetti principali:
1. Principio di galleggiamento
Il sottomarino utilizza il principio di Archimede per immergersi e riemergere. Questo principio stabilisce che un corpo immerso in un fluido riceve una spinta verso l’alto pari al peso del fluido spostato. In altre parole, la capacità del sottomarino di galleggiare o affondare dipende dalla sua densità rispetto a quella dell’acqua.
2. Immersione e risalita
Il sottomarino può controllare la sua profondità grazie ai serbatoi di zavorra:
- Zavorra piena d’acqua: Quando il sottomarino vuole immergersi, riempie questi serbatoi con acqua. Questo aumenta la densità complessiva del sottomarino, facendolo affondare.
- Zavorra piena d’aria: Quando il sottomarino vuole risalire in superficie, espelle l’acqua dai serbatoi e li riempie d’aria compressa. Questo riduce la densità, permettendo al sottomarino di galleggiare.
3. Propulsione
I sottomarini sono dotati di motori che li spingono attraverso l’acqua. La propulsione varia a seconda del tipo di sottomarino:
- Sottomarini convenzionali: Utilizzano motori diesel-elettrici. I motori diesel funzionano quando il sottomarino è in superficie, generando elettricità che carica delle batterie. Quando il sottomarino è immerso, usa l’energia delle batterie per alimentare i motori elettrici.
- Sottomarini nucleari: Sono alimentati da un reattore nucleare che genera calore per produrre vapore e far funzionare le turbine, fornendo una fonte continua di energia sia in superficie che sott’acqua.
4. Timoni e superfici di controllo
Per muoversi nell’acqua e cambiare direzione, il sottomarino utilizza timoni e superfici di controllo, che funzionano come gli alettoni di un aereo. Questi possono inclinare il sottomarino in modo da dirigersi verso l’alto, il basso o lateralmente.
5. Pressurizzazione e abitabilità
A grandi profondità, la pressione dell’acqua aumenta enormemente. Il corpo del sottomarino è progettato per resistere a questa pressione grazie a uno scafo resistente (di solito in acciaio o titanio) che mantiene una pressione interna stabile e sicura per l’equipaggio. All’interno, il sottomarino è pressurizzato per consentire agli esseri umani di vivere e lavorare comodamente.
6. Navigazione
I sottomarini usano una serie di strumenti per navigare, inclusi:
- Sonar: Sistema che utilizza onde sonore per rilevare oggetti sott’acqua, molto simile al radar nell’aria. Esistono due tipi: attivo (invia onde e rileva il riflesso) e passivo (ascolta i suoni circostanti).
- Inerzia e GPS: Anche se sott’acqua non può ricevere segnali GPS, il sottomarino utilizza sistemi di navigazione inerziale per mantenere la rotta. In superficie, può ricalibrare la sua posizione tramite GPS.
7. Respirazione e gestione dell’ossigeno
I sottomarini dispongono di sistemi che riciclano l’aria, eliminando il diossido di carbonio prodotto dalla respirazione e aggiungendo ossigeno da serbatoi stoccati a bordo. Nei sottomarini nucleari, l’acqua può essere scomposta tramite elettrolisi per produrre ossigeno.
In sintesi, un sottomarino è un veicolo complesso che sfrutta principi fisici per immergersi, galleggiare, muoversi e garantire la sicurezza dell’equipaggio mentre opera in un ambiente ostile come le profondità marine.
Curiosità
SAI PERCHE’… si sente il mare nelle conchiglie?
Fin dall’infanzia ci è stato insegnato che se mettiamo una conchiglia vicino all’orecchio possiamo sentire il suono rilassante delle onde del mare che si infrangono sulla riva. Questa immagine romantica della natura ha catturato l’immaginazione di molti, ma è davvero accurata?
Quando avviciniamo una conchiglia all’orecchio, non stiamo realmente ascoltando il mare. In realtà, ciò che percepiamo è una combinazione di suoni ambientali circostanti che vengono amplificati e modificati dalla struttura della conchiglia stessa.
Il fenomeno è spiegato dalla risonanza di Helmholtz: le onde sonore dell’ambiente investono la cavità della conchiglia, creando onde di risonanza che rimbalzano tra le pareti interne. Alcune onde vengono silenziate, altre amplificate, a seconda della forma e delle dimensioni della conchiglia. Questo processo produce un suono ovattato che può ricordare il costante movimento delle onde marine.
Non è solo la conchiglia a potenziare questi suoni: oggetti cavi come bottiglie o bicchieri possono creare effetti simili. La conchiglia agisce come una sorta di cassa di risonanza che modifica e amplifica i suoni ambientali, creando l’illusione del mare.
Quindi, se ascoltiamo il suono delle onde mentre siamo al mare e usiamo una conchiglia, in realtà stiamo udendo la risonanza del suono delle onde stesse. Tuttavia, lo stesso effetto non si verifica altrove, come in città o a casa.
In definitiva, il “suono dell’oceano” che percepiamo con una conchiglia non è tanto legato alla conchiglia in sé, ma piuttosto alla sua capacità di amplificare e modificare i suoni circostanti. È un fenomeno affascinante che ci ricorda la complessità e la bellezza delle onde sonore e della percezione sensoriale.
Quindi, se volete veramente godervi il suono delle onde, niente batte l’esperienza di essere sulla costa e lasciarsi avvolgere dalla magia del mare.
Curiosità
SAI QUANTA…Uva serve per fare una bottiglia di vino?
Una bottiglia di vino da 0,75 litri, la dimensione più comune, richiede in media 1,2 kg di uva. Ma perché proprio questa misura di bottiglia? Esistono varie teorie al riguardo. La prima spiega che tutto dipendeva dalla forza polmonare degli antichi soffiatori di vetro, che riuscivano a creare bottiglie di questa capacità con un singolo fiato.
La seconda teoria ha radici nel commercio. Gli inglesi, che utilizzavano i galloni come unità di misura del volume, consideravano che una cassa di vino potesse contenere al massimo 2 galloni. Poiché una cassa poteva ospitare 12 bottiglie, ciascuna da 0,75 litri, questa misura divenne standard per motivi di tasse portuali e costi di trasporto.
Un’altra teoria suggerisce che la misura di 0,75 litri fosse ideale perché una bottiglia contiene esattamente 6 bicchieri da 125 ml, comunemente utilizzati nelle osterie. Questo permetteva agli osti di calcolare facilmente quanti bicchieri sarebbero stati serviti ai clienti in base al numero di bottiglie. L’uso del vetro per la conservazione del vino risale al XVIII secolo, quando si comprese l’importanza di questo materiale per preservare il gusto del vino.
Attualità
SAI CHE…Gli animali che uccidono più persone ogni anno sono le zanzare?
È una di quelle statistiche che fanno sempre colpo: gli animali che uccidono più persone ogni anno non sono squali, orsi o lupi, ma le zanzare. Non perché le loro punture siano pericolose di per sé (al massimo un po’ fastidiose), ma a causa delle gravi malattie che possono trasmettere.
Con il riscaldamento globale e i conseguenti cambiamenti climatici, le zanzare trovano sempre più spazio per espandersi. Un nuovo studio pubblicato sul Journal of Climate Change and Health ha cercato di prevedere l’espansione degli habitat di nove diverse specie di zanzare portatrici di malattie. Il risultato? Nei prossimi anni, molti Paesi finora “tranquilli” potrebbero trovarsi invasi da questi insetti e dalle patologie che trasmettono.
Il modello sviluppato dal team del Los Alamos National Laboratory, in New Mexico, prefigura una situazione potenzialmente esplosiva nei prossimi decenni: l’aumento delle temperature porterà le nove specie studiate a espandere il loro areale o, nella migliore delle ipotesi, a spostarlo altrove.
Le zanzare prosperano al caldo e stanno già migrando verso aree che fino a ora erano troppo fredde per loro. Questa espansione le sta portando verso i Poli, mentre le zone equatoriali potrebbero diventare troppo calde per loro (sembra una buona notizia, ma una zona troppo calda per una zanzara lo è anche per gli umani che ci vivono).
Lo studio sulle nove specie, appartenenti ai generi più diffusi e pericolosi per la salute umana, Culex e Aedes, indica che sei di queste specie allargheranno il loro habitat, colonizzando nuove aree senza abbandonare quelle attuali. Due specie dovrebbero invece traslocare, spostandosi verso nord o sud, mentre in un solo caso l’habitat rimarrà sostanzialmente invariato.
Le malattie gravi trasmesse dalle zanzare, come la dengue, la chikungunya, la febbre West Nile e la Zika, rendono cruciale sapere dove vivranno questi insetti nei prossimi decenni per poter attuare efficaci misure di prevenzione.
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