CAMMALIGHT BASIC

Il disegno precedente, realizzato dall'amico Franco di Terni, che ringrazio sentitamente, ci mostra una macchina semplice e già realizzata, della quale saranno mostrate alcune foto, con la quale è possibile verificare lo sfruttamento del 35% della forza di gravità così come esposto nel post precedente.
La macchina è composta da 2 dischi di uguale diametro, sospesi da terra su un sostegno in legno, imperniati con cuscinetti a sfera e collegati da una catena di trasmissione con 2 corone di diametro differente rispecchianti i 65/100 di differenza come descritto nel post precedente.
I dischi sono forati al bordo ogni 5 gradi ma a sx i bulloni di sostegno delle masse sono inseriti ogni 15 gradi mentre quelli di dx ogni 10 gradi.
In questo modo il meccanismo è in equilibrio solo quando sul disco di sx viene inserita una massa di 65 unità mentre nel disco di dx, alla stessa distanza dal fulcro (vedi post precedente), viene inserita una massa da 100 unità.
Questa differenza si rende necessaria per bilanciare il rapporto di riduzione di 65/100 delle corone che fanno si che i 2 dischi girino a velocità differenti e con lo stesso rapporto.
Ottenuto questo equilibrio è possibile simulare il funzionamento della macchina teorica in quanto il disco di sx si comporta come la parte sinistra della macchina teorica con un andamento, però, sinusoidale anziché lineare, ma di uguale rendimento finale.
Sappiamo, infine, che l'applicazione della leva nella macchina teorica ci restituisce, visto il rapporto di 65/100, una differenza di spinta della massa del 35% che possiamo applicare al disco di dx per la verifica.
A questo punto la massa montata sul disco di sx nel punto più basso "B" percorrerà i 180 gradi, per raggiungere il punto più alto "A" quando la massa montata sul disco di dx nel punto più alto "A" avrà percorso solo 117 gradi verso il punto più basso "B".
A questo punto basta togliere la massa dal disco di sx e sostituire la massa di dx con una massa di 100 unità e otterremo una spinta "libera" per i restanti 63 gradi utilizzabile per la conversione e che rappresentano il rendimento della cammalight.
Sebbene per la costruzione della macchina siano stati utilizzati ingranaggi e catena di trasmissione sovradimensionati grazie all'utilizzo di normali cuscinetti a sfera è stato possibile evidenziare come gli attriti siano realmente ridotti al minimo funzionale non impedendo, di conseguenza, il funzionamento del dispositivo.

 

Vista frontale della Cammalight Basic

Dettaglio del disco di dx montato su corona da 36 denti.

Dettaglio del disco di sx montato su corona da 24 denti.

Dettaglio dei cuscinetti di sostegno e della catena di trasmissione.

CAMMALIGHT

 

macchina teorica

 

Da molti secoli, studiosi e semplici appassionati, sono stati, e sono tutt’ora, impegnati nel tentativo di ottenere energia dalla forza di gravità.

 

Ma è possibile ottenere energia dalla forza di gravità?

 

La risposta è si!

 

Dimostreremo, nel corso di questa esposizione, come sia possibile ottenere energia dalla forza di gravità in osservanza alle leggi della fisica.

 

Ricordiamo che una delle più importanti leggi della fisica ci dice che l’energia non si crea ne si distrugge ma può essere trasformata.

 

Una massa che cade, e, quindi, sottoposta all’accelerazione della forza di gravità, produce energia cinetica che, come scritto in precedenza, può essere trasformata, ad esempio, in energia elettrica.

 

Osserviamo il disegno seguente.

 

Abbiamo tracciato un percorso di caduta di una massa qualsiasi dal punto A al punto B.

 

Per sfruttare il lavoro svolto dalla massa in caduta è necessario che l'energia cinetica generata sia sufficiente a riportare la massa al punto di partenza lasciandone ancora una parte disponibile per altri utilizzi.

 

Appare chiaro che riportare la massa al punto di partenza attraverso lo stesso percorso, anche in assenza di attriti, comporta l'impiego della stessa quantità di energia generata e, di conseguenza, non vi sarebbe alcuna possibilità di ottenere un qualsiasi residuo di energia.

 

Pertanto, per raggiungere il nostro scopo, dobbiamo necessariamente differenziare il percorso di discesa dal percorso di risalita.

 

 

Nel disegno seguente identifichiamo questo nuovo percorso da A a B attraverso una semicirconferenza.

 

Come possiamo osservare nel disegno seguente, in entrambi i casi, le masse partite dal punto A scendono alla stessa altezza, al punto B ma, nel secondo caso, attraverso un percorso più lungo.

 

 

Utilizzeremo quindi il percorso più breve, perpendicolare al suolo, per far risalire la massa da B a A mentre il percorso semicircolare sarà utilizzato per far scendere la massa da A a B.

 

Prima di procedere con l'esposizione occorre sottolineare che la fisica ci dice che la forza gravitazionale ha un'interessante proprietà: il lavoro da essa compiuto per portare un corpo da una quota più alta a una più bassa non dipende dal cammino percorso, ma soltanto dai punti iniziale e finale; una forza per la quale il lavoro non dipende dal particolare percorso seguito, ma solo dai suoi estremi, è detta forza conservativa.

 

Questa proprietà non è applicabile al nostro caso perché per riportare una massa alla quota iniziale utilizzeremo una seconda massa identica vincolata alla prima attraverso una macchina semplice: la leva.

 

 

 

La leva è una macchina semplice che tutti conosciamo ma alcune caratteristiche richiedono una osservazione più approfondita.

 

Osserviamo il disegno seguente.

 

Il disegno raffigura una leva, sospesa da terra attraverso il fulcro, in due diverse angolazioni, 45° e 90° con la massa di resistenza (MR) alla estremità del braccio di resistenza e la massa di potenza (MP) alla estremità del braccio di potenza.

 

La circonferenza tratteggiata, più piccola, rappresenta il percorso compiuto dalla massa di resistenza mentre la circonferenza a linea continua, più grande, il percorso compiuto dalla massa di potenza.

 

In questo caso, essendo il braccio della potenza più lungo del braccio della resistenza, la massa di potenza scenderà mentre la massa di resistenza salirà.

 

Nel disegno, inoltre, abbiamo proiettato, perpendicolarmente al suolo, i baricentri delle masse e il fulcro per ottenere una seconda misura della distanza dei baricentri dal fulcro.

 

Da qui in avanti, parlando della distanza della massa di resistenza e di potenza, dal fulcro, faremo riferimento alle misure ottenute con le proiezioni perpendicolari.

 

Posta a 100 unità la lunghezza del braccio di potenza e a 65 unità la lunghezza del braccio di resistenza possiamo osservare quanto segue:

 

-        la proporzione delle distanze proiettate perpendicolarmente sarà sempre costante seguendo il rapporto di 65/100;

-        posto a 1000 unità il peso delle masse, la differenza di “spinta”, operata dalla massa di potenza, sarà sempre di 350 unità, anch'essa quindi in rapporto di 65/100 in quanto per il calcolo della leva 650 unità sono necessarie ad equilibrare la spinta della massa resistente.

-        le masse, sottoposte alla forza di gravità, subiranno un'accelerazione costante, negativa la massa di resistenza, positiva la massa di potenza, ma sempre in proporzione di 65/100, la massa di resistenza, cioè, avrà una velocità minore rispetto alla massa di potenza in rapporto, appunto, di 65/100.

 

 

Poniamo adesso la distanza da A a B pari a 200 unità.

 

La scelta della misura del braccio della resistenza non è casuale, ma, rappresenta la soglia minima per ottenere una semicirconferenza la cui lunghezza sia appena maggiore della distanza che vogliamo coprire da B ad A.

 

Per quanto appena esposto possiamo affermare che una macchina in grado di convertire la forza di gravità in energia cinetica non può avere un rendimento superiore al 35%.

 

Un'altra interessante caratteristica della leva è che la sua azione può essere trasferita ad un'altra macchina, un'altra leva o un meccanismo ad ingranaggi, ad esempio, formando con questi ultimi  ulteriori macchine, più articolate, ma aventi inalterate tutte le peculiarità sopra descritte.

 

Osserviamo il prossimo disegno.

 

La macchina di sinistra è composta da 2 ingranaggi, sempre sospesi da terra, il cui raggio è uguale alla distanza del braccio di resistenza dal fulcro (vedi proiezione a destra), collegati tra loro da una catena di trasmissione e collegati, inoltre, sempre da una catena di trasmissione, ad un terzo ingranaggio, di uguali dimensioni, solidale alla leva di destra, il cui centro coincide con il fulcro.

 

L'azione di spinta della leva della macchina di destra, sempre con le proporzioni indicate prima, di 65/100, viene trasferita, grazie alla trasmissione, agli ingranaggi di sinistra, per cui la massa di spinta scende e la massa di resistenza sale.

 

La caratteristica principale di questa macchina è che gli ingranaggi sono a raggio variabile, da 0 a 65 unità di misura.

 

La costruzione di una macchina con una caratteristica simile sarebbe impegnativa da realizzare per qualsiasi progettista ed essendo utile solo ad una dimostrazione matematica ci limitiamo ad una sua descrizione puramente teorica.

A questo punto il funzionamento della macchina teorica dovrebbe essere intuitivo ma, per completezza espositiva, vedremo come la massa di potenza è in grado di sollevare la massa di resistenza dal punto più basso B ad oltre il punto più alto A e precisamente a 204,1 unità di misura.

 

 

 

 

Osserviamo il disegno seguente.

 

La massa di potenza si trova nel punto più alto A e la massa di resistenza si trova nel punto più basso B.

 

Gli ingranaggi hanno tutti raggio 0.

 

Osserviamo adesso il disegno seguente.

 

La massa di spinta, adesso, ha compiuto un percorso pari a 20° e gli ingranaggi, gradualmente, sono passati da un raggio di 0 unità ad un raggio di 22,23 unità, ricordando che questo raggio è in proporzione di 65/100 rispetto alla distanza del braccio di potenza dal fulcro (proiezione) che misura adesso 34,2 unità.

 

Il braccio di potenza ha quindi effettuato un percorso lineare di 34,88 unità di misura che in proporzione di 65/100 corrispondono ad un movimento lineare, di risalita, di 22,67 unità di misura del braccio di resistenza.

 

 

 

Il disegno seguente ci mostra la macchina quando il braccio di potenza ha compito un percorso di 90°.

 

La massa di potenza ha percorso 157 unità di misura mentre la massa di resistenza ne ha percorso 102,05 in altezza e gli ingranaggi hanno raggiunto gradualmente il raggio massimo di 65 unità di misura.

 

 

  

Osserviamo adesso, nel disegno seguente, la macchina, quando il braccio di potenza ha percorso 160°.

 

 

 

La massa di potenza ha percorso 279,1 unità di misura mentre la massa di resistenza ne ha percorso 181,42 in altezza e gli ingranaggi sono ritornati gradualmente ad un raggio di 22,23 unità di misura.

 

 

 

  

Il prossimo disegno ci mostra la macchina con il braccio di potenza che ha percorso 180°

 

La massa di potenza ha percorso 314 unità di misura mentre la massa di resistenza ne ha percorso 200,41 in altezza e gli ingranaggi hanno nuovamente raggio 0.

 

Abbiamo raggiunto e superato il punto A di inizio caduta della massa ricordando anche che la massa di spinta non ha esaurito tutta la sua energia cinetica ma, anzi, raggiunge il punto B, superandolo, grazie alla velocità imposta dall’accelerazione costante della forza di gravità operata sui 65/100 del peso della massa lungo l’intero tragitto dal punto A al punto B,

 

 

 

 

 

 

La cammalight sfrutta questo residuo di energia per funzionare.

 

La cammalight è un dispositivo, esclusivamente meccanico, che converte la forza di gravità in energia elettrica con un rendimento del 15% rispetto al 35% della macchina teorica a causa dei naturali attriti presenti nel meccanismo, seppur ridotti al minimo grazie all'adozione dei cuscinetti a sfera.

 

Un dispositivo cammalight del diametro di 4 metri monta 18 masse cilindriche del peso di 6500 kg ciascuna consentendo una produzione ininterrotta di oltre 300 Kw di energia elettrica.

 

Il disegno seguente ci mostra il modello matematico di riferimento della cammalight.

 

In una prossima esposizione presenteremo altre caratteristiche particolari della cammalight accennando brevemente alla storia che, lunga di secoli, ci ha portati fin qui.

 

Un particolare ringraziamento a quanti mi hanno sostenuto con passione e fiducia.

 

Rosario Cataudo

SPUNTI DI RIFLESSIONE SULLA CAMMALIGHT

- meccanismo di sollevamento delle masse -

                     

Nel disegno postato possiamo notare alcuni elementi che concorrono al movimento di sollevamento delle masse nella cammalight.
Distinguiamo una cremagliera orientata verso l'alto, la ruota dentata che rappresenta una massa cilindrica e l'orientamento della forza di spinta iniziale che si manifesta nella parte iniziale della risalita delle masse e nella parte finale quando, cioè, i bracci della cammalight si avvicinano ad una posizione perpendicolare rispetto al suolo.
Sono questi due momenti, del movimento di sollevamento, infatti, dove la risultante delle forze, si trasforma in modo efficace allo scopo della cammalight.
Nella parte centrale della risalita, invece, la forza applicata alle masse, dai bracci della cammalight, è naturalmente di spinta verso l'alto e quindi non interessata dalle osservazioni seguenti.
Quando all'ingranaggio, come nel disegno, applichiamo una forza di spinta alla ruota dentata, anche se perpendicolare all'orientamento della cremagliera, avremo 3 possibili momenti in relazione al punto di applicazione della forza.
Ricordando che la cremagliera, nel nostro esempio, è posizionata perpendicolarmente al suolo, se applichiamo una forza sotto il baricentro della ruota, questa si sommerà alla forza di gravità favorendo la caduta della stessa.
Se la forza viene applicata in direzione del baricentro essa verrà "scaricata" totalmente sulla cremagliera lasciando di fatto invariata la posizione della ruota dentata.
Se invece la forza verrà applicata al di sopra del baricentro della ruota, grazie agli ingranaggi, la risultante della forza applicata si orienterà verso l'alto costringendo di fatto la ruota a "cadere verso l'alto".
Ovviamente nei tre differenti momenti descritti la forza deve essere sempre sufficiente a contrastare la forza di gravità, gli attriti, seppur minimi, e nel caso del terzo momento a sviluppare il movimento di sollevamento.
Per quanto infine già detto nei post precedenti e in funzione della velocità di rotazione della cammalight le masse scaricheranno sulla cremagliera (binario esterno del meccanismo) tutta la forza centrifuga accumulata nel percorso di potenza concorrendo attivamente al sollevamento delle masse in fase di resistenza.
Grazie al pattino di sostegno/scorrimento delle masse e alla forma ellittica del binario principale, unitamente alla applicazione dinamica della leva, il movimento rotatorio della cammalight risulta sempre omogeneo e in accelerazione costante graduale anche perché, ricordo, che è la stessa struttura della cammalight che si comporta come un volano tradizionale.
A questo punto occorre anche sottolineare che il binario principale, a differenza della cremagliera dell'esempio, non è verticale, ma è più un piano inclinato, seppur ellittico, dove la forza necessaria al sollevamento, di conseguenza, è minore rispetto all'esempio riportato favorendo il meccanismo di caduta verso l'alto della massa.
Con questo post abbiamo in pratica affrontato tutti gli aspetti teorici legati alla cammalight ed è possibile a questo punto poter determinare come questo dispositivo sia assolutamente legato alle leggi della fisica, che non viola, sia in termini di semplicità che di potenza.

Rosario Cataudo

SPUNTI DI RIFLESSIONE SULLA CAMMALIGHT

- simulazione cammalight a due masse -

 

 

 

 

Nel video postato, realizzato dall'amico Mostromagnetico, che ringrazio per la collaborazione, è possibile vedere il movimento delle masse attraverso una semplice simulazione.
Da questa animazione è possibile osservare come la massa in fase di spinta o potenza sia sempre più distante dalla massa in fase di risalita o resistenza, ovviamente tranne il punto neutro in cui entrambe le masse sono perpendicolari al suolo, ricordando che le distanze devono essere misurate sulle perpendicolari passanti per le masse e proiettate parallelamente al suolo.
Sebbene il profilo del binario cammalight non sia fedele nella forma e nelle dimensioni al modello descritto nel post iniziale è possibile ugualmente seguire l'evoluzione delle masse vincolate dal binario e sottoposte all'azione della leva dinamica.
Come ho già avuto modo di dire, comunque, implementando già una terza massa, la cammalight non ha più nessun punto di equilibrio per cui si avrà costantemente lo sbilanciamento del moto circolare.
Sebbene questo video non vuole rappresentare una proiezione specificatamente tecnica del dispositivo sarà utile per introdurre il prossimo post nel quale potremo osservare come e perchè la leva dinamica costringe le masse a "cadere verso l'alto" in relazione alla risultante delle forza in gioco.

Rosario Cataudo
 

 

 

SPUNTI DI RIFLESSIONE SULLA CAMMALIGHT

 

– costi e benefici –

Lo scopo di questa riflessione non è quello di schierarsi pro o contro una fonte di produzione energetica classica sebbene sia indubbio che produrre energia elettrica a impatto ecologico zero sia ormai imperativo soprattutto se economicamente conveniente .

Di conseguenza è possibile analizzare i costi/benefici di una centrale cammalight solo se paragonati a una centrale nucleare.

Allo stato attuale il nostro paese, teoricamente, dovrebbe essere autosufficiente per la produzione di energia elettrica in quanto la potenza massima erogabile da tutte le nostre centrali è di circa 120 Gw contro una richiesta massima di circa 60 Gw registrata nell’estate del 2007.

Malgrado tutto, però, siamo costretti per vari motivi ad importare dall’estero circa il 15% del fabbisogno energetico e, nel prossimo futuro, inoltre, sono previsti aumenti della richiesta energetica di circa il 20%.

Lo scenario attuale quindi ci induce a riflettere su come aumentare la produzione di energia elettrica premesso che le fonti alternative non riusciranno a coprire la richiesta ne tantomeno ad abbassare i costi di produzione.

L’energia elettrica prodotta con il nucleare non è certo la più economica perché non si tiene conto, di norma, nelle analisi diffuse, di quanto inciderà lo smaltimento futuro delle scorie.

A parte questo dettaglio non di poco lo stesso costo di realizzazione di una centrale nucleare nei confronti di una centrale cammalight è praticamente doppio.

Nel tempo, inoltre, una centrale nucleare, deve necessariamente monitorare la sicurezza dell’intera struttura con costi di manutenzione non indifferenti mentre una centrale cammalight in quanto a manutenzione richiede praticamente la sola sostituzione dei cuscinetti a sfera, unico elemento di usura di tutto il dispositivo.

Una centrale nucleare che produce quindi una potenza di circa 1'000 Mw ha un costo di realizzazione di circa 10 miliardi di euro al quale vanno sommativi i costi annuali per l’acquisto del carburante nucleare, della manutenzione elevata al grado di sicurezza per questo tipo di impianti e per lo smaltimento dei rifiuti.

Un ultimo costo che si omette anche perché difficilmente calcolabile è quello relativo allo smantellamento di una centrale a fine ciclo produttivo e alla bonifica di tutta l’area della centrale.

Di contro una centrale cammalight ultimata la realizzazione, come già detto, necessita della manutenzione ordinaria relativa alla sostituzione delle parti soggette ad usura come i cuscinetti a sfera.

In caso di eventuale danneggiamento della struttura, a causa di un sisma, ad esempio, tutte le parti meccaniche sono assolutamente riciclabili così come è possibile prevedere che per la realizzazione delle masse di spinta in ferro si potranno riciclare le immense riserve di materiali ferrosi già dismessi.

Da una prima analisi è possibile indicare sin da adesso che una centrale cammalight che produca 1'000 Mw di potenza avrebbe un costo dimezzato rispetto a una centrale nucleare e, a differenza di questa, l’ammortamento dell’intero impianto avverrebbe in appena circa 5 anni trascorsi i quali la produzione di energia elettrica avverrebbe a costi praticamente prossimi allo zero.

La natura stessa del dispositivo cammalight favorisce infine la possibilità di creare centrali più piccole da distribuire su tutto il territorio nazionale e collegate tra loro per evitare disastrosi black-out.

Con costi così bassi per la produzione di energia elettrica anche lo sviluppo di veicoli elettrici potrebbe decollare definitivamente contribuendo a diminuire drasticamente l’emissione di gas nocivi.

Come ho già avuto modo di sottolineare la disponibilità di energia elettrica a così buon mercato favorirebbe, paradossalmente, persino i produttori di petrolio perché ne prolungherebbe l’attività estrattiva, in quanto diminuirebbe, ma manterrebbe inalterati i margini di ricavo in quanto ne abbatterebbe drasticamente i costi di produzione.

Soprattutto il petrolio, finché sarà disponibile, avrà una sua insostituibile utilità anche se è assolutamente auspicabile che se ne limiti l’uso, come per le altre fonti energetiche da materie prime fossili, al minimo indispensabile.

 

Rosario Cataudo

SPUNTI DI RIFLESSIONE SULLA CAMMALIGHT

– brevi cenni storici sugli antenati della cammalight –

 

La cammalight può vantare illustri antenati che, sebbene non funzionanti, hanno affascinato per secoli studiosi e appassionati.

Tra tutti ricordiamo, per motivi storici, la macchina di Villard de Honnecourt e di Mariano di Jacopo, meglio conosciuto come il Taccola, e la macchina a ballotte di Leonardo da Vinci in omaggio alla sua indiscutibile genialità.

Grazie alla bravura di Gaetano D’amico e ai suoi splendidi disegni che seguono, possiamo tuffarci, con ammirazione, in un passato che, seppur lontano, ritorna prepotentemente di attualità.

 

Tutti di forma circolare questi meccanismi hanno in comune anche il movimento delle masse di spinta inefficace e l’assenza di un dispositivo esterno al disco in grado di veicolare le masse su un percorso ben definito.

Inoltre sono anche antecedenti alla teoria di Newton sulla forza di gravità e da qui l’erronea associazione al moto perpetuo, che, ricordiamo, irrealizzabile secondo la definizione della fisica universalmente riconosciuta.

Discorso a parte meritano le ruote di Johann Ernst Elias Bessler, anche conosciuto con lo pseudonimo di Orffyreuss, che secondo autorevoli fonti storiche, erano assolutamente funzionanti.

Di questi meccanismi però si sa ben poco perché distrutti tutti dallo stesso inventore che, sebbene contemporaneo di Newton, non fece alcun cenno alla forza di gravità alimentando ulteriormente l’equivoco sul moto perpetuo.

Un po’ in tutto il mondo, a conferma di quanto sia entusiasmante questo argomento, vi sono parecchi tentativi di replica delle ruote di Bessler basate sulle scarne informazioni arrivate fino a noi.

Tra i meccanismi recenti citiamo per tutti la ruota del francese Aldo Costa che dimostra come sia, in definitiva, abbastanza semplice sbilanciare il moto circolare e produrre un surplus di energia cinetica.

La ruota di Aldo Costa evita gli errori dei meccanismi storici utilizzando un dispositivo esterno di veicolazione delle masse che eseguono un percorso di posizionamento ideale ma espone le masse all’azione della forza centrifuga che in fase di ritrazione erode parecchia energia quando la ruota acquisisce velocità annullando di fatto il vantaggio acquisito con lo sbilanciamento.

Nel realizzare questa ruota dal diametro di circa 17 metri Aldo Costa si è focalizzato sulla dimostrazione dello sbilanciamento del moto circolare più che sulla potenza erogabile e per quanto esposto in precedenza la ruota, praticamente, funziona paradossalmente, a bassa velocità.

Il disegno seguente si riferisce al modello matematico statico associato alla ruota di Aldo Costa attraverso il quale si possono facilmente eseguire eventuali verifiche sulla quantità di surplus iniziale erogabile.

 

 

La cammalight eredita dai suoi antenati la forma circolare e i principi base di funzionamento implementando il binario ellittico che risolve tutti gli errori costruttivi dei suoi predecessori consentendo inoltre l’utilizzo di masse di notevoli dimensioni e peso in grado di fornire una eccezionale potenza in rapporto alle dimensioni finali come sottolineato nel post iniziale di presentazione.

 

Rosario Cataudo

SPUNTI DI RIFLESSIONE SULLA CAMMALIGHT

– applicazione della forza centrifuga –

 

 

In fisica, in particolare in meccanica, l'inerzia di un corpo è la proprietà che determina l'opposizione alle variazioni dello stato di moto.

 

Il volano è un organo meccanico che tende ad opporsi ad ogni tentativo di variazione della sua velocità angolare, stabilizzando la rotazione e mantenendola più uniforme.

 

Il volano può anche essere utilizzato per accumulare l'energia meccanica a bassa potenza su un lungo periodo per rilasciarla ad alta potenza in un breve istante.

 

Un corpo che si muove di moto circolare sviluppa la forza centrifuga.

 

Nei post precedenti abbiamo sottolineato alcune caratteristiche della cammalight in assenza di moto introducendo, opportunamente, il concetto di velocità e di tempo per calcolare la potenza sviluppata dal dispositivo e sottolineando, inoltre, che, il comportamento del dispositivo in fase dinamica, presenta ulteriori caratteristiche che analizziamo in questo post.

Immaginiamo la cammalight come una grande ruota panoramica che, al posto dei seggiolini, monta delle masse cilindriche, libere di ruotare sul proprio asse, che eseguono il percorso vincolato e veicolato dal binario principale e quindi in grado di allontanarsi o di avvicinarsi longitudinalmente rispetto alla posizione del fulcro.

Lasciando la cammalight  libera di girare, le masse di spinta, sottoposte alla forza di gravità, inizieranno a muoversi, inizialmente, lentamente perché per inerzia tenderanno ad opporsi alla variazione di stato del moto.

Contemporaneamente il binario costringe le masse a ruotare sul proprio asse favorendo l’insorgere della forza centrifuga.

In questa fase iniziale o di accelerazione, come ad esempio quando mettiamo in moto l’autovettura, l’energia meccanica prodotta non viene trasmessa alle ruote, fintanto che la velocità di rotazione del motore non erogherà la potenza ritenuta idonea.

A questo punto soltanto, attraverso la frizione, la potenza del motore sarà trasferita alle ruote con gradualità.

Pertanto nella cammalight tutta l’energia meccanica in eccedenza, nella fase di accelerazione, sarà accumulata sia dal disco principale, che si comporta come un volano, sia dalle stesse masse di spinta sotto forma di forza centrifuga.

L’energia meccanica accumulata dal disco di rotazione concorrerà a stabilizzare e mantenere uniforme la velocità angolare del meccanismo in modo passivo mentre la forza centrifuga accumulata dalle masse concorrerà in modo attivo scaricandola, sul binario ellittico, in fase di risalita, sfruttando il principio inerziale per cui la velocità angolare tenderà a rimanere inalterata.

Quando la massa inizierà la fase di risalita, infatti, il binario ellittico imporrà alla massa un repentino rallentamento che provocherà il rilascio della forza centrifuga sul binario che per effetto della rotazione provocherà una ulteriore spinta verso l’alto della massa contribuendo ad una ulteriore accelerazione dell’intero dispositivo.

Fino a quando non verrà prelevata energia meccanica da trasformare, ad esempio, in energia elettrica, la cammalight continuerà ad accelerare perché le masse di spinta sono sottoposte continuamente alla forza di gravità, sia in fase di spinta che in fase di risalita, ed è grazie ai meccanismi di trasferimento e trasformazione delle forze descritte, che il surplus energetico viene aggiunto al dispositivo perché, ricordiamo, la cammalight non è un sistema isolato.

 

Rosario Cataudo

SPUNTI DI RIFLESSIONE SULLA CAMMALIGHT

– applicazione sperimentale del principio di funzionamento –

Per chi volesse verificare il principio di funzionamento sul quale si basa la cammalight proponiamo un esperimento facilmente eseguibile.

A tale scopo abbiamo bisogno solamente di una leva di 180cm, di 2 masse dal peso di 1 kg e di una massa dal peso di 200 gr.

　

　

　

Poggiamo la nostra leva su un supporto all’altezza del punto F (fulcro) distante 30 cm dal punto R (resistenza) e di conseguenza a 150 cm dal punto P (potenza).

Per una visione più interessante e vicina alla cammalight possiamo sospendere la leva, sempre per mezzo del fulcro, su un supporto o su una parete verticale e distante da terra.

A questo punto agganciamo la massa dal peso di un kg al punto di resistenza R e la massa dal peso di 200 gr al punto di potenza P che manterranno in equilibrio la leva come risulta nel primo calcolo suindicato di applicazione della leva.

Ricordiamo che in questa condizione di equilibrio basta aggiungere anche 1 solo grammo al peso di una delle 2 masse per alterare l’equilibrio e determinare di conseguenza il sollevamento di una massa e la discesa dell’altra.

Nella cammalight però le masse hanno tutte peso uguale, per cui, se sospendiamo nel punto di potenza P l’altra massa di 1 kg, al posto della massa da 200 gr, la leva non sarà più in equilibrio e il braccio di potenza scenderà verso il basso sollevando la resistenza verso l’alto.

Come già indicato in un post precedente sono questi 800 gr di surplus la forza iniziale sulla quale si basa il funzionamento della cammalight che, per mezzo dell’applicazione della leva dinamica, consentono di sbilanciare costantemente il moto circolare del disco di rotazione.

In questa verifica è possibile sottolineare, soprattutto, l’importanza del punto S (spinta) che è il punto dove viene prelevata la forza di spinta del meccanismo.

Come risulta dal secondo calcolo indicato nella figura questo surplus di 800 gr se prelevato ad una distanza dal fulcro di 3 cm. Comporta una spinta (verso l’alto) di 40 kg.

In pratica se volessimo riportare in equilibrio la nostra leva che monta una massa R di 1 kg e una massa P di 1 kg dovremmo sospendere nel punto di spinta S una massa del peso di 40 kg, oppure, dovremmo sospendere altri 4 kg nel punto R della resistenza.
 

Si è voluto porre l'accento sul punto di spinta S per sottolineare come gli 800 gr di surplus, in realtà, hanno una incidenza nettamente superiore sul punto di resistenza R.
Incidenza sufficiente a contrastare l'attrito, che ricordiamo è presente, seppur al minimo funzionale, e a fornire abbastanza potenza da utilizzare per la successiva trasformazione in energia elettrica.

I calcoli esposti sono stati effettuati considerando la leva parallela al terreno ma è possibile verificare l’incidenza della forza in surplus e di conseguenza della spinta ottenuta al punto S con la leva in qualsiasi inclinazione ricordando che per effettuare il calcolo occorre proiettare il punto R, il punto F e il punto P su una retta parallela per ottenere le distanze delle masse dal fulcro come nel disegno seguente.

　

　

In questo caso, ad esempio, il surplus è di circa 815 gr e di conseguenza otteniamo una spinta maggiore al punto di prelievo della forza lavoro S.

Con una cammalight a 18 bracci telescopici e con le proporzioni indicate, il fattore di amplificazione è di oltre 6 volte (6 kg di spinta per ogni kg di peso della massa), nel modello statico, come appena descritto ma, ricordiamo, che in fase dinamica, essendo l’energia cinetica funzione del quadrato della velocità, l’amplificazione è notevolmente maggiore anche in relazione all’utilizzo della forza centrifuga indotta nelle masse di spinta.

Rosario Cataudo

SPUNTI DI RIFLESSIONE SULLA CAMMALIGHT
– applicazione della leva dinamica –

 

La forza di gravità è il carburante della cammalight e, l’applicazione della leva dinamica, consente, come un sistema di bielle, di trasformare l’incidenza verticale della forza in moto circolare.

Quando immaginiamo una leva, di solito, pensiamo ad un’asta dritta poggiata su un fulcro con alle estremità i punti di applicazione della resistenza e della potenza.

L’unico requisito richiesto a questa macchina semplice è che le sue componenti siano in grado di supportare il carico al quale sarà sottoposta e, pertanto, da ora in avanti assumeremo che la nostra leva sarà solida in tutte le sue componenti.

La stessa leva, adesso, possiamo immaginarla con il fulcro imperniato, ad esempio, ad una parete e, sebbene inusuale, le caratteristiche della nostra leva, anche in questa nuova applicazione, sono identiche alla precedente.

Caratteristiche che ritroviamo inalterate anche se sostituiamo l’asta dritta con un’ asta dalla forma non lineare, sagomata cioè come un fulmine o più semplicemente come una lettera v oppure con una qualsiasi forma irregolare, purché, ricordiamo, sempre rigida.

Il calcolo della efficienza di queste leve dalle forme strane, sebbene più scomode nella loro applicazione, è del tutto identico alla leva classica che abbiamo immaginato all’inizio purché siano ben identificati il fulcro, la resistenza e la potenza.

Occorre a questo punto sottolineare che nella leva solo il fulcro è unico mentre possiamo utilizzare questa macchina applicando più punti di resistenza e/o più punti di potenza.

Questi punti multipli di resistenza e/o di potenza, inoltre, non è necessario che si trovino sulla stessa asta per cui potremmo immaginare adesso la nostra leva, ad esempio, come i baffi di un gatto che si diramano tutti dal muso del micio o fulcro.

Quanto detto fin qui può essere sintetizzato in unica leva a forma di disco dove il centro è il fulcro e dove ad ogni punto può essere applicata una resistenza o una potenza.

Possiamo considerare il disco come una serie infinita di leve la cui efficienza totale è data dalla somma delle potenze sulle resistenze.

Fin qui, comunque, abbiamo pensato alla nostra leva con i punti di applicazione della resistenza o delle resistenze e della potenza o delle potenze in posizione ben definita, quindi statica ma è possibile, veicolando le resistenze e/o le potenze su percorsi ben definiti, far si che questi punti siamo assolutamente dinamici.

In questo caso, che la leva sia classica o sia un disco, man mano che i punti si spostano, varia anche l’efficienza totale in funzione delle posizioni assunte dalle resistenze e dalle potenze.

L’applicazione della leva dinamica nasce con la cammalight che, come detto in apertura, è il meccanismo che converte l’incidenza perpendicolare della forza di gravità in moto circolare ed è, di fatto, l’innovazione principale dei meccanismi per lo sbilanciamento continuo del moto circolare.

 

Rosario Cataudo

SPUNTI DI RIFLESSIONE SULLA CAMMALIGHT
 - surplus energetico -

 

La forza di gravità è il combustibile della cammalight e attraverso un semplice esercizio di fisica è possibile comprendere come si ottiene il surplus di energia necessario al suo funzionamento.

Immaginiamo una massa del peso, ad esempio, di 150 kg che lasciamo cadere in caduta libera da una altezza di 490,5 metri.

Applicando la formula della accelerazione costante sappiamo che la massa toccherà il suolo dopo 10 secondi.

Altrettanto facilmente, chiunque, con questi dati, può calcolare l’energia meccanica che la massa scarica nell’impatto con il suolo.

Immaginiamo adesso che tutta questa energia meccanica, attraverso un qualsiasi dispositivo, venga trasformata in energia elettrica ed immagazzinata in una accumulatore o batteria che dir si voglia.

Con questa energia e per mezzo di un motore elettrico riportiamo la massa nuovamente ad una altezza di 490,5 metri ma ad una velocità di un metro al secondo.

Ovviamente impiegheremo ben 490,5 secondi a compiere il tragitto ma sarà, di contro, necessario spendere una quantità di energia molto inferiore rispetto a quella generata dall’impatto della massa con il suolo.

L’esempio riportato serve a ricordare che l’energia meccanica, la somma cioè, dell’energia potenziale + l’energia cinetica di una massa, è funzione del quadrato della velocità e, di conseguenza, in un sistema come quello esposto, aperto all’azione continua della forza di gravità, il totale dell’energia necessaria a salire una massa dal suolo ad una certa altezza alla velocità di 1 metro al secondo e quella generata dalla stessa massa lasciata in caduta libera dalla stessa altezza fino al suolo, sono diverse perché, sebbene il peso della massa e la distanza percorsa siano uguali, è differente la velocità con la quale questa distanza viene percorsa.

 

Viceversa se volessi far salire la massa sempre ad una altezza di 490,5 metri ma, ad esempio, in soli 5 secondi, l'energia necessaria è di gran lunga superiore a quella che la massa restituisce al suolo lasciandola cadere sempre in caduta libera.

A questo punto credo che chi pensa che non si possa ottenere lo squilibrio continuo del moto circolare per via esclusivamente meccanica trovi in questo esempio uno ottimo spunto di riflessione.

Ricordo ancora una volta che la cammalight non viola le leggi della fisica o della termodinamica perché è un dispositivo a perdere in quanto parte dell’energia generata dalla massa in caduta libera viene utilizzata per riportare al punto d’origine la massa e un’altra piccola parte viene trasformata in calore dagli attriti, che se pur ridotti al minimo funzionale, sono sempre presenti.

La cammalight, infine, è essa stessa il meccanismo di accumulo del surplus energetico generato ma, a differenza dell’esempio riportato precedentemente, questo accumulo avviene gradualmente grazie all’applicazione del principio della leva dinamica e non dall’impatto violento della massa con il suolo.

Rimando i curiosi ad un prossimo post che pubblicherò a breve per illustrare il principio della leva dinamica applicato alla cammalight.

Rosario Cataudo

nella seguente tabella sono riportati i calcoli dell'energia cinetica come da esempio del post

Ec = 1/2 * massa * velocità^2 = ( 1/2 * kg * m/s^2 )
massa (kg)	persorso (m)	tempo percorrenza (s)	velocità (m/s)	Ec
150	490,5	490,5	1,00	75,0000
150	490,5	10,0	49,05	180.442,6875
150	490,5	5,0	98,10	721.770,7500

 

LA CAMMALIGHT COME IL CALABRONE

 

"La struttura alare del calabrone, in relazione al suo peso, non è adatta al volo, ma lui non lo sa e vola lo stesso."

 

Più volte, parlando della Cammalight, ho citato questo famoso aforisma attribuito ad Albert Einstein per sottolineare come, spesso, ciò che riteniamo violi le leggi della fisica, in realtà, è supportato da ciò che ancora non conosciamo in dettaglio.

La definizione che ho sempre dato della Cammalight è di un dispositivo elusivamente meccanico che converte la forza di gravità in energia cinetica perché in realtà di questo si tratta.

Il modello matematico della Cammalight, che ho pubblicato da tempo, ha suscitato in dotti, medici e sapienti la solita associazione del dispositivo al moto perpetuo, vuoi per dolo vuoi per superficialità.

Il moto perpetuo, inteso come di un qualsiasi metodo per ottenere energia dal nulla, è irrealizzabile, ovviamente.

E la prima legge sull’energia recita che essa non si crea ne si distrugge, aggiungendo poi, che si trasforma, appunto.

Senza quindi violare nessuna legge della fisica è possibile trasformare la forza di gravità in energia cinetica.

È solo questione di farlo attraverso il giusto meccanismo.

Inoltre, come spesso ho sottolineato, la Cammalight è un dispositivo a perdere.

La quantità di energia sviluppata dalla forza di gravità, cioè, viene restituita per l’utilizzo finale, decurtata dall’energia necessaria a contrastare la resistenza delle masse in risalita e dei naturali attriti, seppur minimi, grazie all’adozione di parecchi cuscinetti a sfera, presenti nel meccanismo.

Ad oggi, nessuno degli esperti che ha visionato il modello matematico della Cammalight, ha detto che è sbagliato, ma, pur di accondiscendere alle leggi ufficiali della fisica, associano, come detto, il dispositivo al moto perpetuo per negarne l’evidenza.

Beninteso che le leggi ufficiali della fisica sono assolutamente corrette ma, se applicate al principio di funzionamento della Cammalight, devono essere assolutamente slegate dal concetto di moto perpetuo.

Ecco perché il ricorrere all’aforisma sul calabrone al quale non è possibile applicare solo una parte delle leggi per giustificarne la capacità di volo.

Il “segreto” della Cammalight sta nell’utilizzo della leva in modo dinamico, come mai è stato fatto fino ad oggi, così come il calabrone utilizza per il volo le sue ali "inadatte" semplicemente utilizzandole in maniera inconsueta rispetto a come si pensava dovessero funzionare fino a qualche tempo fa.

Il modello statico della Cammalight ci dice perché e quanta forza iniziale è disponibile nel meccanismo consentendone lo sbilanciamento continuo del moto circolare, e, al momento, non ci sono algoritmi in grado di calcolare di quanto è maggiore la reale potenza del dispositivo in fase dinamica in quanto oltre alla forza di gravità il dispositivo converte in energia anche la forza centrifuga che le masse sviluppano appena raggiunta la velocità di esercizio.

La Cammalight, come il calabrone, secondo le attuali applicazioni delle leggi della fisica, non dovrebbe funzionare, ma, questo il dispositivo non lo sa per cui funziona lo stesso.

 Rosario Cataudo