Torneremo spesso a parlare della tecnologia dietro ai nostri inseparabili telefonini. Intanto rispondo alla domanda che mi ha posto uno dei miei giovani allievi.
COME FA UN TELEFONINO A RICONOSCERE ALTO E BASSO???
Semplice: al suo interno troviamo un minuscolo dispositivo: l’ ACCELEROMETRO. Vediamo di che cosa si tratta
TELEFONINI E FISICA. Sopra e sotto negli smarphones
Vi siete mai chiesti come faccia il vostro telefonino a capire come lo state tenendo in mano? Come capisca di dover ruotare lo schermo se voi lo tenete in orizzontale o in verticale?
E’ tutto merito dell’accelerometro, un minuscolo dispositivo presente nei circuiti di tutti i moderni “telefoni – intelligenti”.
L’accelerometro riesce a rilevare i cambiamenti di orientamento e “ordina” al telefono di ruotare lo schermo in base a quanto rilevato.
TELEFONINI E FISICA. Gli accelerometri
Gli accelerometri sono costituiti da due parti fondamentali.
La prima è l’alloggiamento, che lo collega all’oggetto in questione. La seconda è una qualche massa, in grado di muoversi quando cambia l’orientamento dell’oggetto.
Proprio questo movimento è quello che il dispositivo misura per identificare un cambiamento nell’orientazione del telefono.
Infatti un accelerometro non è altro che uno strumento in grado di rilevare o misurare un’ accelerazione, cioè una variazione di velocità nel tempo.
In soli 500 micron, gli accelerometri dei nostri smart-phones concentrano tantissima ingegneria e quindi davvero tante conoscenze scientifiche.
Ovviamente non sono usati solo per identificare l’orientamento di un oggetto! Anzi: sono nati per usi molto più complessi!
Oggi li troviamo in molti dispositivi “ludici”, tipo il nunchuk della Nintendo ma anche in quei giochi di guida, in cui il giocatore conduce un veicolo usando lo smartphone come un volante.
Gli accelerometri si possono anche usare come contapassi e addirittura per rilevare le scosse che precedono un terremoto!
Il mitico SEGWAY che tanto entusiasmo ha suscitato la scorsa estate nel nostro cucciolo usa sempre un accelerometro per mantenersi in equilibrio su due ruote.
I dispositivi di navigazione, soprattutto quelli autonomi, fanno uso di accelerometri uniti a giroscopi e magnetometri.
Altre applicazioni che usano gli accelerometri sono i sistemi di test, controllo e sicurezza sulle automobili e sui mezzi di trasporto in genere.
TELEFONINI E FISICA: come funziona un accelerometro
Come dicevamo, di solito un accelerometro è costituito da una massa e da un elemento elastico che collega la massa al sistema.
Una massa a riposo subisce sempre un’accelerazione verso il basso pari all’accelerazione di gravità. Essa vale 9.822 m/s2 (o 9.822 N/Kg) ed è dovuta alla forza che la Terra esercita sui corpi. Viene indicata con g (minuscolo, per distinguerlo dalla G maiuscola che rappresenta la costante di gravitazione universale).
Quando noi muoviamo il dispositivo a cui è collegato l’accelerometro, la massa di quest’ultimo subisce una variazione di velocità, cioè un’accelerazione.
Torneremo presto a parlare di molti degli argomenti accennati, come accelerazione, velocità, inerzia, attrazione gravitazionale. Se intanto volete saperne di più, cliccate QUI
LO SAPEVATE?
Molti animali usano le statocisti, speciali strutture cellulari per misurare l’accelerazione e la gravità, che permettono all’animale di orientarsi nello spazio. Ne sono ad esempio dotate le meduse.
Le piante hanno un qualcosa di analogo: gli statoliti! Gli esseri umani invece hanno nell’orecchio un sistema di equilibrio analogo, gli OTOLITI. Questi “sassolini” contribuiscono a mantenere l’equilibrio e, in funzione dello spostamento della testa, trasmettono agli organi otolitici del sistema vestibolare (cioè utricolo e sacculo), il senso di accelerazione.