LA MACCHINA DI SMEATON

Affrontato in una classe terza dove era stato precedentemente effettuato un percorso sul lavoro meccanico e sull'energia.

Capire come funzionano le macchine dal punto di vista del rendimento energetico.

Materiale

Modellino della macchina di Smeaton (ingegnere del 1800), costruito artigianalmente; si tratta di un mulino ad acqua.

Ipotesi

Una parte dell’energia potenziale dell’acqua viene dispersa soprattutto a causa dell’attrito.

Procedimento  

Preparare un volume noto di acqua per alimentare il serbatoio [6]in alto (vedi figura), sbloccare il freno [9] della ruota; controllare che il peso tocchi il terreno; aprire il rubinetto [3]; misurare l'altezza a cui sono giunti i pesi.

Osservazioni

Volume 1000 ml = 1 dmc = 1 Kg = 9,8 N circa.
Altezza alla quale giunge il secchiello = 55 cm= 0,55 m
Peso del secchiello = 102 gr = 1 N.
Altezza serbatoio rispetto alla pala del mulino ad acqua = 50 cm.

Conclusioni 

Il mulino ad acqua, dopo ripetute misure ha dato un rendimento medio del 10%. Come avevamo ipotizzato la maggior parte dell'energia potenziale non è stata utilizzata per compiere il lavoro. Formuliamo l'ipotesi che la causa di questo basso rendimento della macchina sia l'attrito).