Tesina Rivoluzione '68

Il suono del movimento

Il ’68 e la contestazione giovanile

Tesina multidisciplinare

Carlo Manniello cl. 3 sez. A

Scuola Media “Papa A. Roncalli” Genzano (PZ)

Anno scolastico 2013/2014

Argomenti toccati

Il suono, la risonanza, dall’amplificatore alla storia della pila…

Jimi Hendrix e il concerto di Woodstock nel 1969, la contestazione americana e gli eventi degli anni ’60 in tutto il mondo….

La pop art e Andy Warhol fino ad arrivare al fenomeno del consumismo…

….

Pier Paolo Pasolini con il romanzo “Tommaso”…

….L’America di oggi ed il melting pot….

…il problema della cattiva alimentazione statunitense…. 1

Per la mia prova orale, ho realizzato un mini amplificatore a batteria, basandomi su ricerche e schemi studiati a scuola. Per creare questo apparecchio ho messo in pratica le leggi di Ohm utilizzando componenti elettronici comprati su internet. In seguito parlerò, per l’argomento di matematica, del parallelepipedo, perché ho utilizzato per l’appunto una cassa a forma di parallelepipedo che permette la risonanza acustica. Oltre ai componenti, ho aggiunto alcuni optional come il potenziometro (volume) e l’interruttore, inoltre ho anche modificato il Jack a mio piacimento per far sì che l’apparecchio funzioni a dovere. 2

Per realizzare questo progetto, mi sono ispirato a un mio interesse personale: la musica e la sua riproduzione.

Per il raggiungimento di questo obiettivo ho voluto unire teoria e pratica, e vedere dove potevano arrivare le mie capacità. Ho voluto mettere in pratica l’argomento dell’elettricità che ho studiato in tecnica con il Prof. Alianelli, e alcune formule scientifiche e matematiche studiate con la Prof.ssa Vertulli.

Perché proprio un amplificatore?

Perché il suono che produce questo circuito elettrico sarà il percorso che voglio seguire e approfondire nei prossimi anni. Carlo Manniello 3

Tecnica

Un amplificatore è un apparecchio elettrico in grado di aumentare la potenza W (Watt) di un segnale elettrico, impulso. Questo aumento di potenza, causato da una variazione di tensione V (Volt) e corrente A (Ampere), comporta quindi un aumento di lavoro, a questo punto si potranno ricavare le seguenti formule: (Potenza = Lavoro/Tempo - Potenza = Tensione (V) * Corrente (I)). Il funzionamento dell’amplificatore si basa sui transistor. I transistor sono costituiti da 3 parti, generalmente in silicio, una delle quali prende il nome di Base. Ciò consente alla corrente di non attraversarla, a meno che non ci troviamo in particolari situazioni! Generalmente la base si trova al centro del transistor, altre volte ai lati.

Quindi il transistor funziona così: se alla base viene assegnata una corrente, anche molto piccola, il transistor farà passare corrente tra il Collettore e l’Emettitore, posti ai lati del transistor. All’emettitore e collettore si collega invece una corrente molto alta, che può quindi passare solo se avremo corrente alla base del transistor. Verrà quindi riprodotta così l’onda, con valori di corrente e tensione maggiore. Nel caso 4

in questione per amplificare il segnale utilizziamo un integrato, LM386, che contiene al suo interno molti altri componenti.

In questo caso io ho usato come generatore d’energia una pila da 9 V, ma la maggior parte degli amplificatori usa come generatore la corrente elettrica trasportata da una comune presa. Ma come fa una pila a contenere tale energia? Partiamo dal presupposto che la pila ha una storia parecchio antica, il primo prototipo venne inventato da Alessandro Volta. La pila di Volta è costituita fondamentalmente da una colonna di più elementi simili sovrapposti, cosiddetti elementi voltaici, ciascuno dei quali consiste in un disco di zinco sovrapposto ad uno di rame, uniti attraverso uno strato intermedio di feltro o cartone imbevuto in acqua salata o acidulata.

Al posto del rame è possibile impiegare anche l’argento; al posto dello zinco si può usare anche lo stagno. Mentre la pila odierna è molto più piccola di quella di Volta, è un dispositivo che converte energia chimica in energia elettrica, utilizzata tipicamente come generatore di corrente o generatore di tensione. La prima pila a secco (cioè priva di elementi liquidi) prodotta industrialmente e commercializzata su ampia scala fu la pila zinco-carbone, brevettata nel 1886 dal Dr Carl Gassner, che sviluppò un precedente prototipo inventato e brevettato da Georges Leclanché nel 1866.

La pila propriamente detta non è ricaricabile e a tale proposito viene anche detta batteria primaria, per distinguerla dalla batteria ricaricabile che prende invece il nome di batteria secondaria o accumulatore di energia. Ma cos’è l’energia di preciso? L’energia è la grandezza fisica che misura la capacità di un corpo o di un sistema di compiere lavoro; due leggi spiegano scientificamente questo fenomeno: le due leggi di Ohm. L’intensità di corrente elettrica è direttamente proporzionale alla differenza di potenziale e inversamente proporzionale alla resistenza del conduttore, quindi:

R = V/I e I = V/R

Mentre la seconda legge di Ohm afferma che la resistenza di un conduttore dipende dalla natura del materiale di cui esso è costituito ed è direttamente proporzionale alla sua lunghezza e inversamente proporzionale all’area della sua sezione, quindi:

R = p x l/s

Ma nonostante le tante leggi che hanno rivoluzionato la scienza e la tecnica, una precisa definizione di energia non è semplice da fornire, l’energia non ha alcuna realtà materiale ma è piuttosto un concetto matematico astratto che esprime un vincolo rispetto ai processi possibili e una simmetria temporale delle leggi fisiche. Non esiste quindi nessuna sostanza o fluido corrispondente all’energia pura, come scrisse Feynman. 5

Scienze

Il suono è la sensazione data dalla vibrazione di un corpo in oscillazione. In questo caso il corpo che oscilla è la cassa. Le oscillazioni sono spostamenti delle particelle, intorno alla posizione di riposo e lungo la direzione di propagazione dell’onda, provocati da movimenti vibratori, provenienti da un determinato oggetto, chiamato sorgente del suono, il quale trasmette il proprio movimento alle particelle adiacenti, grazie alle proprietà meccaniche del mezzo. In questo modo, un semplice movimento vibratorio si propaga meccanicamente originando un’onda sonora (o onda acustica).

Come si può notare, ho collocato una cavità sotto la cassa, questo permette il rimbombo, e quindi genera un suono più intenso. Questa è detta cassa di risonanza, o cassa armonica. La risonanza acustica è il fenomeno di amplificazione delle onde sonore che caratterizza i risuonatori: tale amplificazione è indotta da un impulso esterno trasmesso al risuonatore attraverso vincoli meccanici oppure attraverso l’aria.

La risonanza acustica è, di fatto, un caso particolare di risonanza meccanica, ed è un principio su cui si basa il funzionamento di quasi tutti gli strumenti musicali. La risonanza è di fondamentale importanza negli strumenti musicali in quanto nella loro quasi totalità si compongono di due principali elementi:

• Una sorgente sonora, caratterizzata da un elemento vibrante, in questo caso la cassa.
• Un risuonatore acustico vero e proprio che ha la funzione di amplificare e caratterizzare il suono emesso dell’elemento vibrante, la cavità. 6

Matematica

Sotto l’altoparlante ho collocato una cavità a forma di parallelepipedo che permette la risonanza.

Il parallelepipedo è una figura appartenente al campo della geometria solida, è anche propriamente detto prisma, questa cavità consente il rimbombo e quindi un suono più potente. È la figura solida più semplice che esista e allo stesso tempo tra le più affascinanti, infatti è basata su un’altra figura: il rettangolo aureo.

Non c’è da stupirsi infatti che fosse ritenuto la “figura perfetta” sin dai tempi dell’antichità.