Materiali per il design - prima lezione

Materiale conduttore —> >1

conducibilità termica W / (m x K)

Materiali isolanti —> <

conducibilità termica 1 W / (m x K)

I metalli essendo conduttori non sono adatti per pavimenti.

Quando si parla di aspetti termici abbiamo due problemi:

Conducibilità termica

1) = capacità di un materiale di condurre calore, questa proprietà regola il

trasferimento di calore.

In una casa la parete garantisce che ci sia differenza di temperatura fra fuori e dentro. Questo

dipende da proprietà materiale e spessore.

Es: se devo progettare panchina per esterni, essa avrà la temperatura dell’esterno. Posso

decidere di farla in cemento così non ho freddo per tot tempo (es. Un minuto e mezzo), ma

dopodiché divento freddo anche io.

Inerzia termica

2) = trasmissione calore nel tempo. Calore si trasferisce da pavimenti a piede in

un certo tempo, caffè nella tazzina non rimane caldo per sempre.

Requisito: essere leggero o pesante (=applicare tanta o poca forza x sollevarlo) la proprietà da

DENSITÀ .

guardare è la È una proprietà legata al volume dell’oggetto e alle proprietà del

materiale che lo costituisce. La densità dipende dal volume e dalla massa.

Densità = I due dadi sono dello stesso materiale ma il

secondo è 8 volte maggiore —> volume e

massa 8 volte maggiori.

Densità inferiore—> materiale pesa meno

Materiali con densità minore di 1 g/cm3 —> tendenzialmente leggeri

Materiali con densità superiore a 1 g/cm3 —> tendenzialmente pesanti.

L’acqua ha densità 1g/cm3, quelli che hanno densità minore galleggiano, gli altri affondano.

Ho un cubo con lato 1 m.

Se il cubo è fatto in acciaio: 7.8 x 1000 kg\m3 x

m=

1 m3= 7800 kg

Possiamo voler progettare a volume fissato o a massa fissata:

- A VOLUME FISSATO

es. sedia molto leggera, c’è volume fissato e scelgo materiale in base a densità.

Maggiore densità —> maggiore massa.

- A MASSA FISSATA

Maggiore densità —> minore volume

Altro requisito: se sollecitato meccanicamente modifica poco/tanto dimensioni o forma (senza

rimanere deformato)= essere rigido/cedevole (flessibile termine meno tecnico). Un oggetto è

cedevole se in seguito a una forza esercitata su di esso, cambia la sua forma, si flette. Il rapporto

tra allungamento (differenza tra lunghezza con applicata la forza e la lunghezza prima di applicare

DEFORMAZIONE

la forza) e lunghezza iniziale è detto ( ). É adimensionale, non ha unità di

misura. Questo è sempre un numero molto piccolo quindi spesso

si parla di deformazione percentuale (deformazione moltiplicata

per 100, es 0,01=1%).

Se un oggetto è corto, si allunga meno.

L’entità dell’ allungamento di un oggetto dipende dalla geometria, materiale, lunghezza iniziale,

carico e massa.

Misuriamo oggetto prima di applicarci forza e dopo applicazione forza.

Abbiamo un prisma di lunghezza L0, applico forza sopra e sotto. Immagino che prisma sia fatto

da tanti cubetti. Ci interessa sapere come reagisce un cubetto quando applico le forze.

SFORZO

Lo ( ) é una forza per unità di superficie, è la forza che subisce ogni cubetto

elementare.

Allungamento finale

Allungamento finale è la somma degli allungamenti dei cubetti

Le deformazioni nei materiali da costruzione sono molto piccole

No forza —> no deformazione

Prendo un oggetto, gli applico un peso (una forza) e misuro la variazione.

Capisco come il materiale si è comportato. Provo a cambio il peso e si forma diagramma con una

retta.