Miscellanea (Scienze Varie)

[Mizarino]

Erasmus

Aggiungo che questa non uniforme distribuzione di ε è ottenuta automaticamente nel fabbricare le fibre ottiche per "estrusione" perché – mi corregga Miza se dico cazzate – in questo processo avviene uno "stiramento" delle macro-molecole dovuto all'attrito viscoso interno innescato dall'attrito superficiale tra la plastica estrusa e la parete solida del foro di estrusione.

La cosa non è automatica ...
E' vero che le fibre ottiche sono costituite da un filamento interno (il "core") ad alto indice di rifrazione, rivestito da uno strato esterno a minore indice di rifrazione, e che la trasmissione ottica è assicurata da una sequenza continua di riflessioni totali, che avvengono ogni volta che la luce tenta di uscire dal core per entrare nel rivestimento a più basso indice di rifrazione. E' vero anche che la transizione fra l'alto e il basso indice di rifrazione può essere brusca o continua.
Tuttavia la manifattura delle fibre ottiche (della quale non conosco i metodi di processo) prevede prima la preparazione del core, e successivamente il suo rivestimento (e in più l'ulteriore rivestimento con strati protettivi atti a scongiurare le rotture e il deterioramento). In più le fibre destinate alla trasmissione di segnali sono fatte di materiali vetrosi e non di polimeri sintetici, perché i primi danno una attenuazione del segnale molto minore, specialmente in certi intervalli di lunghezze d'onda, e in più l'indice di rifrazione è facilmente modulabile drogando il vetro o la silice con ossidi vari (i metalli aumentano l'indice di rifrazione, il boro lo abbassa).

[nino280]

Chiedo scusa se cambio così repentinamente.
Ma miscellanea mi giustifica anche il cambio brusco e repentino
Ho questo video:
https://www.facebook.com/ideas.fr/vi...9613313717807/

Io dico e affermo che quella specie di moto è estremamente pericolosa, nel senso che se freno mi catapulto.
Ho ragione a pensare questa cosa, oppure ho spudoratamente torto?
E' una specie di diverbio che ho con un conoscente.
Chi mi aiuta?
Ciao

[Mizarino]

Non vedo il perché dovresti catapultarti. Dopotutto la frenata non è mai un blocco delle ruote (la singola ruota in questo caso), ma solo un progressivo rallentamento di queste.
Energia, quantità di moto e momento angolare si dissipano lentamente nei freni.

[Erasmus]

Cocco Bill

La luce non può uscire dalla fibra ottica perchè non incide sulla parete con un angolo sufficientemente grande e quindi subisce la riflessione totale,

No!
Questo è quello che si legge sui libri di testo scoilastici, [che ormai sono solo operazioni commerciali atte a spennare quanto più possibile le famiglie degli studenti! Cambiano quasi ogni anno, ripetono gli stessi errori ... e sono scritti da gente che vale poco.
Per esempio: in un testo di fisica edito negli anni 90 (e propinatomi da un rappresentante di una casa editrice quando ero ancora un insegnante di fisica), parlando delle ferriti c'era scritto che erano importanti perché di ferrite erano i piccoli nuclei magnetici toroidali che servivano nelle memorie dei calcolatori elettronici.
Questo era vero negli anni '60, all'epoca dei "minicomputer" (più grandi di un frigorifero e con memorie di qualche kilobyte dal volume di qualche litro), non certo negli anni '90.

In un fascio di fibre ottiche ciascuna fibra non è a contatto solo con l'aria, ma anche con altre 6 fibre ottiche paralele. E in questi contatti, se il fascio è incurvato e le fibre sono a distribuzione di permittività uniforme, la luce di una fibra se ne esce tranquilla fino alle fibre periferiche che sono in contatto con con una guaina ancora di plastica ma opaca [che non riflette ma assorbe [quasi] tutta la luce che eventualmente la investe (diffondendone una piccolissima parte)].
Su questo specifico argomento mi son dovuto informare di preciso (presso gi ex colleghi della ITALTEL che con le fibre ottiche ci lavoravano ... professionalmente) quella volta che ho fatto il commissario [esaminatore in telecomunicazioni] agli esami di maturità di un istituto tecnico proprio di telecomunicazioni.

Anche il libro di testo adottato dai miei colleghi insegnanti diceva la stessa fesseria della riflessione totale.
Son passati parecchi anni, ma la bufala della riflessione totale è evidentemente ancora in voga!
––––––

[Erasmus]

Mizarino

[...] In più le fibre destinate alla trasmissione di segnali sono fatte di materiali vetrosi e non di polimeri sintetici...

Come sai, di chimica sono ignorante assai!
Come sono oggi le fibre ottiche non lo so.
Ma i miei ex colleghi dell'ITALTEL che negli anni ultimi anni 80 e primi 90 lavoravano a tutto spiano con le fibre ottiche, mi dicevano esattamente il contrario!
Ossia: che nessuna fibra vetrosa – e vetrose erano state fino allora le fibre ottiche, usate però per altri scopi, e quindi di lunghezze assai modeste – era tanto trasparente come quelle necessarie per la trasmissione a distanza!
Pensa, Miza, che nei primi anni 90 – adesso ... non so! – si mettevano i necessari "ripetitori" ogni qualche chilometro perché l'attenuaazione era poco più di un decibel al chilometro.
Sei sicuro che ci siano vetri con tale [enorme!] trasparenza?
Occorre una purezza straordinaria: cosa possibile con plastiche che partono (se non ricordo male) dalla polimerizzazione di idrocarburi volatili come l'etano.
A meno che, nel frattempo, non si sia arrivati a produrre anche vetri del tutto sinteticamente partendo da materiali purissimi.
[Oltre ad essere ignorante in chimica, penso di avere, purtroppo, conoscenze obsolete ...]
––––

[nino280]

Mizarino

Non vedo il perché dovresti catapultarti. Dopotutto la frenata non è mai un blocco delle ruote (la singola ruota in questo caso), ma solo un progressivo rallentamento di queste.
Energia, quantità di moto e momento angolare si dissipano lentamente nei freni.

Io non ci credo a questa cosa.
Io intendevo quando uno frena di colpo. Diverso è fermarsi aspettando che la velocità vada a zero gradatamente, allora si la moto a una ruota non si ribalta.
Quando tu vai in macchina e freni i passeggeri non si comportano come si comportano le ruote. Le ruote si bloccano, ma tu se non ti tieni sbatti la testa contro il parabrezza.
Immagina di andare in bicicletta, hai solo il freno della ruota davanti che ti funziona. Se freni si tende a fare perno sulla ruota davanti e la posteriore si solleva. Il fatto che non si fa la capriola è perché il peso fa momento verso il basso con il braccio che va dal centro ruota anteriore al sellino.
Guai se tu fossi seduto sul manubrio praticamente in asse alla ruota anteriore e quindi momento zero, peggiori enormemente il fenomeno.
Per conto mio quella moto se freni la ruota si ferma, ma nello stesso istante fa perno e ruota sul punto di appoggio, e quindi l'uomo col cappello che ha ancora della quantità di moto conservata, ruota e fa momento su quel punto e capotta, catapulta, si capovolge insomma.
Ciao
Insomma quello che ho nella testa mi viene molto difficile da spiegare con parole mie e facili.
Se tu hai una ruota che gira, un pneumatico sull'asfalto. Freni l'attrito ruota terreno con l'aiuto dei freni che dissipano come dici tu la quantità di moto, arrestano si la ruota, ma mettiamo che il perno della ruota pesi 50 kg, non esiste al mondo nessun freno che freni quei 50 kg, e i 50 kg hanno la tendenza a far ruotare la ruota nel punto di appoggio. Mentre prima l'asse viaggiava parallelo al terreno, ora fa un arco di cerchio.

[nino280]

Ho reso bene l'idea di quello che volevo dire, non penso. E' un concetto un poco difficile per i miei gusti.
Mi pare (a mio avviso) che se si frena una ruota quello che si frena è (non so come chiamarla) forse la forza centrifuga no; la forza o momento rotazionale?
Se blocchi all'istante le ruote di un automobile, ok tutte le molecole e particelle facenti parte della ruota si fermano, ma che dire delle milioni e milioni di parti che fanno parte dell'automobile?
Loro hanno ancora dopo il bloccaggio delle ruote tutta l'energia cinetica incorporata.
Il mio punto di vista è questo se non si fosse ancora capito.
All'istante x la rota si blocca.
Tutte le parti sopra la scocca hanno ancora energia di movimento.
La ruota è ferma a contatto del terreno in un punto.
Le parti della scocca che hanno ancora energia, fanno ruotare la ruota nel punto di contatto col terreno.
La mia difficoltà sta nel fatto che per me è praticamente indistinguibile la rotazione di una ruota che sta ruotando normalmente, con una ruota che sta facendo fulcro nel punto di contatto fra essa stessa ed il terreno.
Ciao

[Cocco Bill]

Ma scusa, Erasmus, si capisce che se si usano 7 fibre intrecciate la luce possa uscire da una fibra e passare in quella che vi è a contatto. Perchè non c'è differenza di indice di rifrazione tra le due fibre a contatto e quindi in realtà nessuna barriera tra una e l'altra. La riflessione totale c'entra eccome, non è solo una storia delle scuole medie rimaste ai nuclei di ferrite del 1950. Ma forse non sai che le memorie a nuclei di ferrite sono state usate sino a pochi anni fa e sono usate tutt'ora nelle applicazioni spaziali, perchè sono poco vulnerabili ai raggi cosmici. Non sono quindi un semplice retaggio di un remoto passato.

[Erasmus]

Cocco Bill

Ma scusa, Erasmus, si capisce che se si usano 7 fibre intrecciate la luce possa uscire da una fibra e passare in quella che vi è a contatto. Perchè non c'è differenza di indice di rifrazione tra le due fibre a contatto e quindi in realtà nessuna barriera tra una e l'altra. La riflessione totale c'entra eccome, non è solo una storia delle scuole medie rimaste ai nuclei di ferrite del 1950. Ma forse non sai che le memorie a nuclei di ferrite sono state usate sino a pochi anni fa e sono usate tutt'ora nelle applicazioni spaziali, perchè sono poco vulnerabili ai raggi cosmici. Non sono quindi un semplice retaggio di un remoto passato.

Che io sappia (ossia: fa conto che stiamo alla fine degli anni '80) le fibre ottiche si usano in fasci di moltissime fibre parallele, mica una alla volta e nemmeno a 7 alla volta.
Ci sono sì fibre come dice Miza vetrose con "anima" (che lui dice "core" con superfluo tributo alla anglomania) ad "epsilon" uniforme rivestita di una pelle ad "epsilon" molto minore che quindi impone riflessione totale ai raggi che tentano di uscire.
Ma – sempre secondo quanto mi dicevano gli "addetti ai lavor" alla fine degli anni 80 – queste fibre ottiche sono quelle di brevissima lunghezza usate per scopi ben diversi dalla trasmissione a distanza. [Per esempio per endoscopia gastro-intestinale].
Nell moderna trasmissione a distanza ... pardon: nella trsmissione a distanza degli ultimi anni '80 e primi '90, le fibre ottiche avevano lunghezza di qualche chilometro e la luce non usciva perché la diminuzione di "epsilon" (con conseguente aumento della velocità" della luce) era continua e progressiva in senso radiale in ciascuna fibra. Qindi, quando il cavo si incurvava la luce non curvava a tratti rettilinei di una spezzata (che avrebbe un numero enorme di tratti corrispondenti al numero enorme di rriflessioni totali), bensì con curvatura continua.

Siccome io non conosco personalmente i cavi di fibre ottiche (e non sono ancora andato a curiosare in rete ma mi sono affidato alla memoria di colloqui avuti con "esperti" di quegli anni) non posso giurare sulle mie affermazioni. La tecnologia può essere cambiata parecchio ... o quelli là potrebbero avermi raccontato balle!

Ma sarei pronto a scommettere che le cose stanno ancora pressapoco come ho detto. Anche perché, mentre (per esempio) in una sonda per endoscopia la curvatura delle fibre ottiche è grande (dovendo fare almeno un angolo retto in pochi centimetri), la curvatura dei cavi di trasmissione può essere mantenuta modesta (in modo da mantenere la luce incanalata anche con variazioni di "epsilon" molto contenute).

Mi pare anche che in quegli anni sia stato posato un cavo transatlantico di fibre ottiche che permetteva migliaia di telefonate simultanee tra Europa e nord-America.
[Allora la tecnologia dei "telefonini" era ancora alle prime armi ed il cavo transatlantico in fibre ottiche era ancora competitivo con le trasmissioni via satellite].
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Quanto alle ferriti ... non metto in dubbio quel che dici.
Ma non cambia il senso di quello che ho detto io!
E' ovvio che in particolarissime situazioni si usano tecnologie particolarissime, per nulla consuete!
Ma cosa diresti tu se trovassi scritto su un libro di scuola che le moto non hanno equilibrio statico stabile perchè invece di tre o quattro ruote hanno una o due ruote soltanto?
Eppure, come ha mostrato nino280, qualche moto ad una sola ruota esiste!

Dire tout court che le ferriti sono importanti perché servono per fare le memorie dei computer sarebbe come dire che i cavalli sono importanti perché servono nella trazione delle carrozze per i lunghi viaggi!
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[nino280]

Ritorno sulla moto ad una ruota soltanto, anche perché i miei arrovellamenti non sono stati per niente fugati e risolti.
La mia ruota della monomoto o monocletta, si blocca all'istante, io dico che la ruota si ribalta facendo fulcro sul punto di appoggio sul terreno. L'avrei chiusa li, ma alcuni mi contraddicono.
Poi mi era venuto il dubbio Amletico.
Se una ruota gira, la blocchiamo, all'interno della ruota c'è un signore con il cappello nero, ma siccome il signore non gira ma si muove in avanti, ha in se energia cinetica da vendere. Tende ad andare avanti per il principio della conservazione della quantità di moto, visto che è una moto
E dicevo, la ruota smette di girare perché è frenata, ma il signore col cappello spinge. Allora siccome non può strisciare sull'asfalto per l'attrito, fa fulcro nel punto di contatto e gira.
Allora ecco il paradosso, smette di girare ma gira.
Potrei fare un altro sforzo mentale, ma non devo esagerare se no mi viene mal di testa.
Io voglio distinguere il moto rotazionale dal moto lineare che poi si trasforma in rotazionale visto che è una ruota, ed allora faccio un altro esempio non so quanto calzante, si fa per discutere.
Mettiamo una ruota che gira su un piano, e contemporaneamente muoviamo anche il piano.
Gli elementi della ruota sono dotati di due moti, il rotatorio ed il longitudinale ma forse sono anche tre, perché uno è quello relativo fra la moto e il piano e l'altro quello assieme al piano stesso.
Ora blocchiamo prima la rotazione e vediamo che succede e poi blocchiamo anche il piano. Ma sta benedetta ruota gira o no?
Io penso di si.
Ciao