Meccanismi a cerniere

Tutti hanno visto come i tergicristalli del vetro anteriore dell’auto spazzano via velocemente l’acqua. Ma avete mai pensato a come funzionano? Se mostrate il meccanismo di questo sistema a un meccanico, vi dirà che non può funzionare! C’è un unico punto fisso, a cui è attaccato il braccio lungo di una leva e una spazzola che aderisce al vetro. Se esiste un motorino che può far andare questo meccanismo, allora deve girare in un senso, quindi fermarsi di scatto e girare nel senso opposto. Ma come è effettivamente costruito il meccanismo del tergicristallo?

Se si apre il cofano si può vedere che il motore del tergicristallo ruota sempre nella stesso senso, per tutto il tempo in cui è attivato. Ma è un meccanismo planare a cerniere, chiamato trapezio del parabrezza, che fa ruotare i tergicristalli ora in un senso, ora nell’altro.

E cosa sono i meccanismi planari a cerniere? In breve, sono delle barre di lunghezze diverse disposte su un piano e collegate alle estremità con dei perni (le cerniere). In pratica si incontrano dappertutto. Le ricerche matematiche sui meccanismi a cerniere incominciarono ai tempi dell’invenzione della macchina a vapore di James Watt e continuano ai nostri tempi. Dei matematici del XXI secolo dimostrarono il ”teorema della firma”: esiste un meccanismo planare a cerniere che falsifica la vostra firma con qualsivoglia precisione.

Nei filmati di questa sezione sono mostrati alcuni fatti interessanti della storia dello sviluppo dei meccanismi a cerniere.

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