E, scoperchiato il vaso di Pandora,  fuggì ...

La velocità di contrazione degli elastici in aria:

dati sperimentali su elastici giallo-ambra.

Analisi comparativa

Il presente articolo è la prima vera applicazione del mio vaso di Pandora ( ossia il sistema di misurazione inventato per registrare in modo sperimentale la velocità degli elastici e/o delle aste).

Per la presente analisi comparativa ho usato degli spezzoni di elastico giallo/ambra di tre diversi diametri.

Ho verificato con calibro e con metodo grafico computerizzato le reali dimensioni degli elastici.

Essi sono riferibili alle misure classiche di 14 - 16 -  18 mm  di diametro ( le dimensioni reali misurate col metodo anzidetto sono riportate nelle figure a seguire).

Per ogni spezzone è stato ricavato il grafico di carico/scarico in due diverse sessioni:

    - scarico ottenuto subito dopo il ciclo di carico

    - scarico ottenuto dopo 30 minuti di elongazione ( al fine di verificare la relativa isteresi degli elastici).

La temperatura a cui sono stati effettuati i cicli di carico/scarico ed i tiri in aria era di circa 18°C.

Diametri misurati

Cicli carico/scarico

Confonto ciclo di carico/scarico

Tempo totale a chiudere un singolo ciclo = circa 5 minuti

Metodo di aggancio dell'elastico all'apparecchio di misurazione

( la seconda asola ha il solo compito di agevolare il caricamento al meccanismo)

RISULTATI

Sono stati effettuati tre tiri per  ogni fattore di elongazione (250% - 300%  - 350% ).

Per l'elastico da 14 mm sono stati effettuati anche tre tiri al 400 %.

La campionatura presentata è ogni 10 cm, anche se i dati originali sono stati ottenuti ogni 5 cm. La campionatura ogni 10 cm fornisce un grafico più pulito pur non modificando i risultati.

CONFRONTI

Nei grafici a seguire sono riportati i confronti di velocità di contrazione degli elastici  al 350 %  e al 300 % con campioni ogni 5 cm..

In questi ultimi grafici riporto la velocità di contrazione degli elastici dei tre diametri testati ed elongati al 300 % ( campionatura ogni 10 cm).

Tale rappresentazione in termine di media dei tre tiri, ci consente di individuare delle piccole, verosimili, differenze di velocità di contrazione degli elastici  non apprezzabili nei singoli tiri e con campionatura ogni 5 cm.

Effettuando infatti uno "ZOOM" dei dati, cioè variando la scala in ordinata ( velocità ), otteniamo il seguente grafico:

L'analisi delle medie consente di verificare solo una debolissima variazione di velocità di contrazione degli elastici in aria al  variare del diametro degli stessi.

Le differenze di velocità di contrazione, a parità di fattore di elongazione e mescola, sono quantificabili ( nel caso dell'elastomero testato) in misura inferiore a 0.5 m/sec. Sottolineo che tale comportamento è ottenuto con elastici che si contraggono liberamente (senza asta ) in aria.

In acqua e con asta collegata il comportamento sarà senz'altro diverso.

Il test effettuato aveva come scopo principale, ma non unico, di verificare la Vmax di contrazione di un elastico in aria e quantificare l'eventuale differenza al variare del diametro dell'elastico ( a parità di mescola e fattore di elongazione).  

In conclusione si può affermare che il determinante della Vmax raggiungibile da un elastico è il solo fattore di elongazione.

Il diametro dell'elastomero (almeno per il tipo di mescola testato) influisce in modo del tutto marginale nel determinare la Vmax raggiungibile in aria.

 Logicamente il diametro influirà sul quantitativo di energia ( desumibile dal ciclo carico/scarico) immagazzinato dall'elastico e quindi cedibile al proietto. 

Pubblicato  9  marzo  2010