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L'ingegneria meccanica è una delle discipline tecniche più antiche e più ampie: dalla ruota inventata in Mesopotamia alle macchine a vapore della Rivoluzione industriale, fino alla meccatronica e alla robotica di oggi. Il quiz attraversa la storia del motore a vapore, con Papin, Savery, Watt e Parsons, e poi le basi della disciplina: meccanica, termodinamica, analisi dei guasti, disegno tecnico e formazione universitaria. Domande facili per chi ha curiosità tecnica e qualche sfida per studenti e ingegneri.
Tutte le 30 domande con risposte e spiegazioni. Gioca al quiz
Q 01Quale forma di energia trasforma in energia meccanica un motore a vapore?
Termica
Il calore necessario viene in genere dalla combustione di carbone, legna o idrocarburi, ma può arrivare anche dagli scarti termici di processi industriali.
Q 02Come viene chiamato comunemente il generatore di vapore di un impianto a vapore?
Caldaia
Fornisce la grande energia termica necessaria a vaporizzare l'acqua prima che il vapore sia inviato al motore.
Q 03A partire da quale evento del XVIII secolo si affermò in Europa lo studio dell'ingegneria meccanica?
Rivoluzione industriale
Alcuni aspetti della disciplina erano già noti nell'antica Grecia e il suo sviluppo risale a diverse migliaia di anni fa in tutto il mondo.
Q 04Come sono chiamate comunemente le imbarcazioni dotate di motore a vapore?
Piroscafi
Nel 1830 nel Regno Unito c'erano 15.000 motori a vapore, di cui 315 impiegati in ambito navale.
Q 05Dove fu inventata la ruota, insieme al meccanismo ruota e asse, nel V millennio a.C.?
Mesopotamia
La regione corrisponde all'odierno Iraq; il cuneo e il piano inclinato erano invece noti fin dalla preistoria.
Q 06Come viene definito il motore a vapore di tipo rotativo?
Turbina a vapore
La locuzione «motore a vapore» si usa di solito soltanto per il motore alternativo, cioè a pistoni.
Q 07A quale matematico, oltre a Newton, è attribuito lo sviluppo del calcolo infinitesimale?
Gottfried Wilhelm Leibniz
I progressi nelle basi dell'ingegneria meccanica del XVII secolo si concentrarono soprattutto in Inghilterra.
Q 08Quale collega convinse Isaac Newton, a lungo riluttante, a pubblicare le sue opere?
Edmond Halley
Newton formulò le regole del moto e sviluppò il calcolo infinitesimale, base matematica della fisica.
Q 09Quanti anni fa circa comparve il meccanismo a leva nel Vicino Oriente?
5.000
Veniva usato in una semplice bilancia e per spostare grandi oggetti nella tecnologia degli antichi egizi.
Q 10Chi ideò nel 1679 la pentola a pressione da cui partirono le prime applicazioni moderne del vapore?
Denis Papin
Allo stesso inventore è probabilmente dovuto il sistema cilindro-pistone, che convertì l'energia del vapore in movimento meccanico.
Q 11Quali navi gemelle del Titanic montavano le più grandi macchine alternative a vapore mai costruite?
Olympic e Britannic
Le tre navi condividevano lo stesso sistema di propulsione, con motori alternativi affiancati da una turbina centrale.
Q 12Chi ideò nel 1884 la soluzione a turbina adottata sulle navi militari dal 1905?
Charles Parsons
La sua invenzione sostituì i motori alternativi su tutte le navi, prima di essere a sua volta soppiantata dai motori a combustione interna e dalle turbine a gas.
Q 13In quale impero apparvero per la prima volta la ruota idraulica e il mulino ad acqua?
Persiano
Q 21Quanta potenza può fornire al massimo un cavallo lavorando per un'intera giornata?
0,7 kW
In corsa e per brevi tratti lo stesso animale arriva a produrre 8 kW, un valore che il motore a vapore superò di gran lunga.
Q 22Quale meccanismo incorporò Su Song nella sua torre dell'orologio astronomica nell'XI secolo?
Scappamento
Gli orologi medievali europei avrebbero adottato un dispositivo analogo solo due secoli più tardi.
Q 23A partire da quale anno sono attribuite a James Watt invenzioni come il condensatore esterno?
1765
Il meccanismo biella-manovella permise finalmente di ottenere un movimento rotatorio e non più solo alternativo.
Le prime macchine a propulsione ad acqua comparvero all'inizio del IV secolo a.C. in territori che oggi corrispondono a Iraq e Iran.
Q 14Chi ideò nel 1698 il sistema per pompare l'acqua dalle miniere sfruttando il vuoto creato dalla condensazione?
Thomas Savery
Il sistema permetteva di sollevare l'acqua fino a circa 10 metri di altezza.
Q 15Quale strumento inventò il cinese Zhang Heng nel II secolo d.C.?
Sismometro
Zhang Heng migliorò anche un orologio ad acqua; un secolo dopo Ma Jun inventò un carro con ingranaggi differenziali.
Q 16Di quale metallo era la sfera cava dell'eolipila di Erone di Alessandria?
Rame
Riscaldata, l'acqua nella sfera vaporizzava e il vapore usciva dai fori dei bracci tangenziali, facendo ruotare la sfera stessa.
Q 17Quale fonte di energia studiò il francese Augustin Mouchot dal 1860 per alimentare i motori a vapore?
Solare
Le sue ricerche iniziarono quando il carbone dominava ormai l'industria britannica e i trasporti.
Q 18Quali dispositivi, oggi alla base di molti meccanismi, creò per primo Al-Jazari?
Albero a gomiti e a camme
L'inventore musulmano è la prima persona conosciuta ad aver realizzato questi componenti.
Q 19Quale limite principale aveva la macchina di Newcomen del 1705?
Movimento solo alternativo
Grande, poco potente e costosa, fu il primo esempio di applicazione industriale del vapore e serviva quasi solo a estrarre acqua dalle miniere.
Q 20Come si chiama il dispositivo a leva per sollevare l'acqua considerato la prima macchina gru?
Shaduf
Apparve intorno al 3000 a.C. nella regione dell'odierno Iraq, la stessa in cui sono attestate le prime pulegge.
Q 24Quale lubrificante usano i moderni motori a vapore a ciclo chiuso per non inquinare il vapore?
Acqua
L'olio va in emulsione nel vapore, un problema che ha sempre afflitto tutti i tipi di motori a vapore.
Q 25Come si chiamava la macchina a vapore ideata da Leonardo da Vinci?
Architronito
Nel 1606 Giovanni Battista Della Porta riuscì con i suoi esperimenti a utilizzare il vapore come forza motrice.
Q 26Quale tipo di trasmissione di potenza inventò per primo al mondo l'orologiaio cinese Su Song?
Catena infinita
Su Song visse tra il 1020 e il 1101 ed è ricordato soprattutto per la sua torre dell'orologio astronomica.
Q 27Quale fu, nel 1776, la seconda applicazione del motore a vapore?
Muovere il mantice in fonderia
L'impiego nelle cotonerie per la filatura arrivò solo undici anni dopo, nel 1787.
Q 28Quante caldaie alimentavano i motori del transatlantico Titanic?
29
Due grandi motori a tripla espansione muovevano le eliche laterali, mentre una turbina non invertibile azionava quella centrale.
Q 29In che anno Al-Jazari scrisse il «Libro della conoscenza dei geniali dispositivi meccanici»?
1206
L'opera presentava molti progetti meccanici, frutto dell'età d'oro islamica che va dal VII al XV secolo.
Q 30Quale ingegnere pubblicò nel 1615 un trattato che descriveva una pompa a vapore?
Salomon de Caus
I suoi esperimenti erano analoghi a quelli compiuti pochi anni prima da Della Porta.