LA "NUOVA FISICA": LEZ. - N. 8

SCOPERTA DEL POTENZIALE MECCANICO DI ROTAZIONE E DEL PRINCIPIO DELLA SUA TRASFORMAZIONE IN POTENZIALE MECCANICO DI TRASLAZIONE.

Dott. Giuseppe Cotellessa

Il procedimento del brevetto ENEA RM2012A000637 del Dott. Giuseppe Cotellessa,ha permesso di scoprire anche dei nuovi originali principi di trasformazione delle forze di rotazione in forze di traslazione.

E' noto per esperienza diretta quotidiana l'importanza delle grandezze di potenziale ed energia nel campo elettrico. Sappiamo che i nostri cellulari per funzionare devono essere alimentati non solo da energia elettrica ma è indispensabile non sbagliare il valore del potenziale. Non possiamo alimentare il cellulare direttamente con il potenziale della corrente diretta. Ormai conosciamo benissimo gli effetti sul nostro corpo quando entriamo in contatto con il potenziale elettrico. nel mondo meccanico esiste un concetto simile di potenziale meccanico definito teoricamente nella legge di gravitazionale universale.

Pur essendo stata definita nei problemi di meccanica questa grandezza non è presa in considerazione, ma al suo posto Newton ha preferito utilizzare la grandezza di quantità di moto perchè per essa era valido il principio di conservazione e perchè era legata direttamente  alla definizione di forza come f = ma = dq/dtIn  nei post precedenti ho spiegato il motivo di questa scelta.

Per far comprendere l'importanza della grandezza potenziale basti pensare che il gioco dell'oscillazione delle onde del mare  è dovuta alla variazione del potenziale meccanico tra le particelle d'acqua. I corpi rigidi possono essere soggetti a variazione di potenziale ma non abbiamo il modo di accorgercene se non in casi estremi quando avviene la rottura o frattura del materiale, appunto quando i valori di potenziale meccanico all'interno raggiungono valori critici. In futuri post affronterò l’utilizzo del calcolo matematico per spiegare gli urti tra i corpi introducendo la grandezza di potenziale meccanico invece della grandezza di quantità di moto. Per il momento affronto l'importante scoperta della relazione della trasformazione dell'energia traslazionale in energia rotazionale e viceversa.

La teoria di Newton ha “scambiato” i due mondi della traslazione e rotazione in due mondi differenti non intercomunicanti che rispettano leggi proprie. Conservazione della quantità di moto e del momento della quantità di moto sono un mondo; conservazione dell'energia di traslazione e di energia di rotazione un altro mondo ancora. Con l'introduzione della grandezza di potenziale meccanico il Dott. Giuseppe Cotellessa ha intuito e dimostrato la possibilità di conversione di energia di rotazione in energia di traslazione e viceversa.

Consideriamo l'esempio pratico della bicicletta:

Quando le ruote della bicicletta girano non cadiamo perchè viene generata una forza di direzione perpendicolare al piano delle ruote della bicicletta che ci sostiene. La fisica classica spiega questo fenomeno come la generazione di un momento della forza M = Fxr con la relazione di perpendicolarità tra M, F ed r.

In che modo il Dott. Giuseppe Cotellessa interpreta questo fenomeno?

Egli ipotizza che per il moto circolatorio valga la relazione:

1) Er = IVr

dove:

Er energia di rotazione

I = mr2 momento di inerzia

Vr è il potenziale di rotazione la cui esistenza è stata intuita per primo proprio dal Dott. Giuseppe Cotellessa.

In modo analogo abbiamo:

2) Et = mVt

dove:

Et = energia di traslazione

m è la massa del corpo

Vt è il potenziale di traslazione.

Per il principio di conservazione dell'energia abbiamo

Er = Et

IVr = m Vt

mr2Vr = m Vt

r2Vr = Vt

Cosa significa questa importante relazione?

Significa che una piccola tensione meccanica di rotazione genera una elevata tensione meccanica di traslazione. Abbiamo una amplificazione nella trasformazione da potenziale di rotazione in potenziale di traslazione. Teoricamente la conversione tra potenziale di rotazione e traslazione è reciproca, ma viene favorita la conversione da rotazione a traslazione e non viceversa. Un moto di traslazione dovrebbe generare un moto di rotazione ma questa conversione è sfavorita perchè un valore alto di tensione di traslazione viene convertito in un basso valore di rotazione.

Infatti bisogna ricordare che il valore dell'accelerazione dipende da V

a = V/d.

Ecco un primo esempio dell'importanza dell'uso della grandezza potenziale V nel campo della meccanica. I libri di testo non utilizzano mai la grandezza potenziale meccanica V seguendo rigorosamente l'orientamento impostato da Newton.

Il concetto del potenziale meccanico V è importante nella progettazione delle costruzioni civili.

Immaginate cosa succederebbe se i progettisti di dispositivi elettronici ed i fabbricatori di pile non specificassero i valori di tensione dei loro dispositivi. Se consideriamo gli eventi naturali come venti, uragani, piogge, contatto meccanico delle ruote delle automobili, pile e costruzioni civili senza tenere in  considerazione ne i potenziali generati ne i valori critici degli stessi valori ci si rende conto che si sta procedendo alla cieca nel valorizzare la loro stabilità.

Non bisogna illudersi.

Quando si riducono le masse nei componenti delle costruzioni significa aumentare i loro valori potenziali  meccanici in quanto:

V = E/m

Inoltre

Quando si riducono le dimensioni nei componenti delle costruzioni significa aumentare i valori delle accelerazioni a parità di potenziali meccanici in quanto:

a = V/d

Così notiamo che il ponte S. Angelo di Roma con grande massa ed elevate dimensioni rimane stabile nel tempo e le costruzioni che non rispondono a questi criteri possono crollare improvvisamente.

L'uso del cemento armato porta a ridurre le masse e le dimensioni dei componenti delle costruzioni ma a discapito della generazione di potenziali meccanici più elevati e generazioni di maggiori valori nelle accelerazione con rischio di crolli.

BIBLIOGRAFIA

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