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