carman cortesi

METODO DI INDAGINE :

Trattandosi di un campo di ricerca completamente nuovo, il ricercatore ha dovuto  dare sfogo a tutta la sua inventiva per organizzare diverse impostazioni sperimentali non sapendo esattamente cosa si doveva ricercare.  Ci sono voluti anni di studio per  arrivare ad una configurazione del sistema che avesse la massima efficienza e sensibilità,  e si è trattato di un lavoro  sperimentale a tentativi.
Per chi fosse interessato a  replicare gli esperimenti la configurazione consigliata è la seguente:

I Volani : diametro cm 5,5 spessore  mm 1,6  del peso di 12 grammi.
Al centro devono avere un rialzo di mm 5 del diametro di cm 1,5. Si devono apportare due fori laterali del diametro di mm 3 per le viti a brugola.   I volani possono essere  fatti in diversi materiali, ma la soluzione migliore si è dimostrata essere l’alluminio. Questo metallo è particolarmente leggero e facile da lavorare. Sono stati provati  volani in rame e anche plastica.
Il rame è troppo pesante; essendo i volani usati anche in prove di lunga durata, il peso può causare surriscaldamento e danni al motorino. E’ importante che la lavorazione del volano sia fatta a regola d’arte con la massima precisione. Il volano deve avere un perfetto  bilanciamento, con qualità da orologio svizzero perché qualsiasi sbilanciamento o micro protuberanza si traduce in vibrazione e danneggiamento per il sistema, e problemi nei rilevamenti.

I motori : si tratta di motorini professionali, molto particolari senza spazzole con elettronica incorporata , con perni incernierati su cuscineti per avere meno attrito possibile. Si tratta di motori molto costosi antistatici. Quelli usati negli esperimenti  di Carman sono prodotti da una ditta svizzera e  commercializzati dalla: Delta-Line
di Milano . Sono stati usati vari modelli, uno dei più adatti è quello siglato :
26BC-6A 110-101 anche se  si stà valutando la possibilità di utilizzare dei motori piu’ potenti in grado di  lavorare a lungo senza sforzo.
Va ricordato che per le rilevazioni ambientali fatte con volano singolo, per evitare interferenze esterne, il ricercatore ha ideato un sitema particolare. Il blocco motore-volano è stato inserito in una bombola di metallo chiusa ermeticamente, collegata ad una pompa a vuoto con cui si è creato un  vuoto di 1.5 mBar .

Strumentazione Elettronica : Si sono utilizzati due metodi di indagine per valutare la variazione della velocità dei volani.
Il sistema piu’ ovvio è stato quello ottico.
Vi proponiamo qui di seguito lo  schema con trasduttore ottico con fotocellula come rivelatore delle variazioni dei giri del volano. :

Con questo sistema si ottiene una stabilità in ampiezza del segnale rivelato ed  una più  precisa risoluzione delle piccole variazioni di giro del volano. Riuscendo a rivelare variazioni di 10^- 5 di giro Lo schema è diviso in due parti. La prima si riferisce descrive il  motore col  volano che gira a Hz.20. Al volano sono applicate  4 feritoie, che  ne moltiplica x 4 la frequenza. In totale il trasduttore conteggerà Hz.80. La seconda parte illustra un semplicissimo differenziatore e amplificatore. L'uscita (U) può entrare in uno strumento registratore .

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In seguito  è risultato evidente che il sistema piu’ efficiente  per  rilevare  le piu’ piccole variazioni nelle velocità dei volani era quella di  controllare l’energia assorbita dal motore. Si è preferito questo tipo di misurazione perchè permetteva di valutare differenze molto piccole, infatti si  stà parlando di piccole variazioni di veolocità dei volani che avvengono su tempuscoli molto brevi nell'ordine di  0,01 sec.  Si è riscontrata una diretta proporzionalità tra la corrente assorbita dal motorino e la velocità di rotazione. La corrente assorbita si  puo' rilevare con altissima precisione, così si è deciso di valutare la velocizzazione e il rallentamento mediante la rilevazione  della variazione di tensione.  Qui di seguito  lo schema del sistema basato sul rapporto  tra la variazione di corrente del volano e la corrispettiva variazione della frequenza. Quando il volano tende ad aumentare la propria frequenza  diminuisce il suo assorbimento di  corrente  e viceversa. In particolare questo schema riguarda un sistema a due volani. Lo schema di principio è formato da un PONTE DI WHEATSTON dove sono inseriti i due motori (A e B) e le due resistenze per equilibrare il ponte. Una variazione nella resistenza di un motore  (es.A) squilibra il ponte generando una ddP ai capi di (U-U). La tensione ai motori è di 5 Volt . Se vi è una uguale variazione nella corrente dei motori il ponte rimane equilibrato, mentre se alla variazione della corrente in un motore corrisponde una variazione contraria nella corrente dell'altro motore lo sbilanciamento viene rivelato. Una variazione di 1 µA  della corrente assorbita  da un motore provoca una variazione nella tensione ai capi della uscita  (U-U) di circa 5 mV. Qualora si verifichi che le variazioni di corrente nei due motori siano opposte ed ambedue di 1 µA avremo una ddP ai capi dell'uscita (U-U) di circa 10 mV.

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A seguito di attente  osservazioni il ricercatore ha notato uno particolarità che poteva aiutare a  migliorare la sensibilita di ricezione del sistema. Si è accorto che sovrapponendo due volanti controrotanti , questi erano in grado di rilevare il segnale gravitazionale in modo piu' sensibile ed evidente, con un guadagno doppio, in modo tale da misurare le accelerazioni di un volano trasmettitore con meno rumore di fondo. Rilevando un segnale più elevato l'amplificazione puo essere resa minima, di solo 10^3  di massimo. In effetti i  due volani così sovrapposti reagiscono  al sopraggiungere di una perturbazione gravitazionale circolare, essendo controrotanti,  mentre un volano accelera l'altro decelera. Naturalmente   invertendo la circolazione del segnale al trasmettitore si ha leffetto opposto. Ecco lo schema di questa interessante configurazione :

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CHE COSA PROVOCA LE VARIAZIONI DI FREQUENZA DI UN VOLANO?

POSSIBILI RISPOSTE

A ) Con il volano fisso le variazioni osservate possono essere dovute a variazioni nella tensione di alimentazione ma il tipo di stabilizzatore usato ci consente di escludere questa possibile causa

B ) sempre con il volano fisso ci possono essere delle vibrazioni negli attriti. Inoltre possono essere presenti vibrazioni del volano. L'andamento dei grafici porta ad escludere questo caso (infatti i grafici mostrano una significativa PERIODICITA' )

C ) Con il volano in moto lineare le variazioni di frequenza possono essere causate dalla interazione fra il campo magnetico creato dal motore e il campo magnetico terrestre ( FORZA DI LORENTZ ).Questa interazione spiega anche l'opposto comportamento dei volani destrogiro e levogiro.

D ) Il secondo esperimento produce i risultati che non sono spiegabili con le risposte a) b) c) infatti e' statisticamente impossibile che due volani alimentati separatamente presentino variazioni di Frequenza con una COINCIDENZA riscontrata nel grafico . Inoltre gli esperimenti fatti con i volani contrapposti presentano una serie di variazioni accelerative in coincidenza coi due volani , in accelerazione nel volano N.1 di rotazione oraria a carattere positivo e di decelarazione nel volano N.2 di rotazione antioraria in coincidenza oppositiva a carattere negativo

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Sono stati effettuate rilevazioni dei valori sia  di volani singoli interagenti con l’ambiente, sia di due  volani  per studiare le differenti interazioni  tra di loro :   
volano singolo:
Interazione  con ambiente per misurare le variazioni ambientali  "rumore di fondo", maree, cicli  cicardiani
Interazione con stimoli esterni : - interazione con cilindro rotante e valutazione dell’impatto proporzionalmente alla distanza e all’ingombro-lunghezza del cilindro e alla forma /peso
Interazione con gradiente : pendolo
Interazione con luce solare
Interazione con luce laser

volano in coppia per:
misurare e confrontare le rilevazioni ambientali su due volani posizionati a distanza. Qui bisognerebbe  fare anche rilevazioni  a diverse latitudini e altitudini
Misurare e confrontare interazione tra due volani  messi uno di fronte all’altro di cui uno ha velocità fissa

Misurare e confrontare due volani contrapposti uno sopra l’altro

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