Re: Gli specchi ustori di Archimede

From: Aleph <no_spam_at_no_spam.it>
Date: Mon, 17 Nov 2008 16:50:22 +0100

Elio Fabri ha scritto:

> Aleph ha scritto:

> > La fai troppo semplice.
> > Prova a bruciare un foglio di carta, anche a distanza di pochi
> > centimetri, con uno o pi� specchi piani e vedrai che non ti riesce:
> > gli specchi piani non focalizzano i raggi incidenti, ma li riflettono
> > e basta.
> > Figurarsi poi l'effetto su vele di navi a distanza di 50-100 metri.
> > Per ottenere l'effetto desiderato i raggi solari devono essere
> > concentrati e necessitano quindi dell'azione di specchi o lenti
> > convergenti.

> Anche tu la fai troppo semplice,

Veramente, la faccio difficile; talmente difficile da ritenere che la
storia degli specchi ustori di Archimede sia una colossale bufala.

> perche' trascuri un fatto importante:
> che il Sole e' una sorgente estesa.

OK.

> Facciamo un caso concreto: che la nave si trovi a 50 metri dagli
> specchi, che dovranno quindi avere una distanza focale appunto di 50
> m.

E' il limite minimo: le fonti parlano della distanza raggiungibile dal
lancio di una freccia (almeno 100 metri).

> In questo caso l'immagine del Sole prodotta da uno specchio concavo
> ideale, comunque grande, sara' un cerchio di diametro circa 45 cm.
> Se per es. lo specchio ha diametro 90 cm (per fare il conto semplice)
> si avra' una concentrazione di potenza per un fattore 4 (rapporto
> delle aree).

Certo, ma se lo specchio parabolico avesse un diametro appena doppio
(1,8 m) il fattore di amplificazione sarebbe pari a 16; in pratica
al'aumentare del diametro aumenta "l'efficienza" della focalizzazione,
rispetto agli effetti di uno specchio piano.

> Prendiamo ora uno specchio piano di pari diametro: esso produrra' una
> zona di piena luce di diametro 90 cm, circondata da una zona di
> parziale illuminazione, che si estendera' fino a un diametro di
> 90+45=135 cm.
> Quindi la potenza ricevuta dallo specchio in questo caso verra'
> ridotta (in termini di potenza per unita' di area) per un fattore non
> troppo diverso da 2 in media: passando da 1 al centro fino a zero al
> bordo.

Ma se poco sopra hai detto, giustamente, che lo specchio parabolico di 90
centimetri di diametro concentra di almeno 4 volte l'intensit� luminosa
(immagine focalizzata quattro volte meno estesa) come fai a dire che la
differenza di irradiazione per unit� di area con uno specchio piano � solo
di un fattore due?
Anche ammettendo (cosa che non �) che la zona illuminata a 50 metri abbia
le stesse dimensioni e la stessa distribuzione d'intensit� della luce
ricevuta dallo specchio piano, ci sarebbe almeno un fattore 4 di
differenza tra i due casi, fattore destinato ad aumentare al crescere
delle dimensioni degli specchi.
A parte che poi non ho capito esattamente il calcolo che hai fatto nel
caso dello specchio piano.

> Non c'e' dunque una differenza abissale tra i due tipi di specchi, e
> considerato che e' molto piu' facile fare specchi piani, oppure molti
> concavi di modesto diametro, la cosa pare tecnicamente fattibile.

A me pare che la differenza, che ovviamente varia a seconda delle
caratteristiche costruttive degli specchi e della distanza del bersaglio,
 sia evidente, come del resto dimostrano anche le applicazioni moderne
degli specchi parabolici.
In ogni caso quello che sostengo � che a fare quanto narrato dagli storici
tardi non sarebbero bastati neppure (ragionevoli) specchi parabolici. Che
non ci riescano gli specchi piani � un argomento "a forziori".

> Quello che occorrerebbe sapere (e che non so) e' quale potenza per
> unita' di area (irradianza) occorre per incendiare una vela o un pezzo
> di legno incatramato,

Come se, prima di bruciare e di divampare, le vele o il fasciame non
cominciassero a fare fumo, segnalando l'azione degli attaccanti (gi�
evidente dall'abbagliamento) e rendendo possibile una semplice azione di
difesa a secchiate d'acqua (le navi stavano in mare!).

> considerando che illuminare un'area piuttosto
> grande e' vantaggioso, perche' si riducono le perdite.

Non direi, visto che allo stesso tempo si diminuisce il flusso radiante
incidente sull'unit� di superficie.

Saluti,
Aleph



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Received on Mon Nov 17 2008 - 16:50:22 CET

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