Segnali

In natura i segnali possono essere delle azioni compiute da un organismo per avvisare o mettere in allerta altri organismi, per esempio possiamo avere il rilascio di sostanze chimiche da parte di piante per segnalare la presenza di un predatore, oppure possiamo pensare ai suoni emessi dagli animali per richiamare altri animali per segnalare la presenza di cibo o di un pericolo.
Anche all’interno degli organismi è presente un sistema di segnalazione a livello delle cellule.

Una rete di telecomunicazoni permette lo scambio di informazioni (dati) tra un insieme di dispositivi hardware, per esempio telefoni fissi, computer, cellulari, dispositivi IoT (Internet of Things).
I dispositivi vengono connessi attraverso reti telefoniche, rete Internet cablata e comunicazioni wireless (senza fili).

Il passaggio da una rete a un’altra avviene attraverso un dispositivo di commutazione, per es. una telefonata fatta da un cellulare e destinata a un telefono fisso raggiunge prima la stazione radio più vicina al cellulare per poi essere inoltrata sulla rete fissa. Se invece un telefono cellulare viene utilizzato per visualizzare una pagina web, allora la comunicazione dalla stazione radio base viene inoltrata via rete telefonica all’ISP (Internet Service Provider) per poi essere instradata su Internet.

Internet

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Che cosa è Internet?

Per capire che cosa è Internet facciamo un salto indietro nel tempo, negli anni sessanta – in piena Guerra Fredda – e pensiamo a due computer che svolgono ciascuno il compito che gli è stato assegnato.
Adesso immaginiamo di voler scambiare dei dati tra i due computer: possiamo avere un dispotivo per lo scambio dati, per esempio un grosso e poco capiente floppy disk, che deve essere trasportato da un computer all’altro: se i computer sono vicini nessun problema, ma se questi computer si trovano a un migliaio di chilometri l’uno dall’altro? L’idea a cui lavorava un dipartimento della difesa americana, l’agenzia militare degli Stati Uniti per i progetti di ricerca avanzati (DARPA), era quella di connettere direttamente i due computer in modo che questi potessero dialogare tra di loro. Che cosa era necessario? Un cavo che connettesse fisicamente tra di loro i due computer e un protocollo (un insieme di regole) per lo scambio dei dati (messaggi).

Invenzione del microfono

I primi microfoni, che vennero sviluppati per la telefonia, sono stati i microfoni a carbone.
Furono sviluppati alla fine dell'800 e la loro scoperta viene attribuita a David Edward Hughes (Inghilterra, metà del 1877), anche se il primo brevetto fu depositato da Thomas Edison negli Stati Uniti.

Funzionamento di un microfono a carbone

Il microfono a carbone è un trasduttore di pressione, ovvero sia un dispositivo in grado di trasformare il suono in un segnale elettrico.

Vita e contributo scientifico

Rosalind Franklin nacque a Londra nel 1920 da un’eminente famiglia di origini ebraiche.
Fin da piccola mostrò una spiccata propensione e attitudine verso le materie scientifiche e le scienze naturali. Studiò al Newnham College di Cambridge dove si laureò.
In seguito lavorò alla Cambridge University prima di spostarsi al King’s College di Londra.
Rosalind Franklin è conosciuta in particolare per il suo lavoro sulle figure di diffrazione ai raggi-X del DNA, che portarono alla scoperta della struttura a doppia elica del DNA per cui nel 1962 James Watson, Francis Crick e Maurice Wilkins furono insigniti del Premio Nobel per la medicina.
In seguito Franklin condusse uno dei primi studi sulla struttura molecolare dei virus. Il suo lavoro fu proseguito da alcuni ricercatori del suo gruppo, in particolare da Aaron Klug che ricevette il Premio Nobel per la Chimica nel 1962.
Morì nel 1958 di un tumore alle ovaie all’età di 37 anni, forse in seguito all’esposizione prolungata ai raggi-X.

Movimento e posizione

Per determinare la posizione di un corpo dobbiamo introdurre un sistema di riferimento. consideriamo per esempio il vagone di un treno che si muove lungo un binario dritto, come possiamo descrivere la sua posizione?
Per prima cosa dobbiamo fissare un punto rispetto a cui misurarla, l’origine del sistema di riferimento, quindi misurare la distanza del vagone da questo punto.
In generale per determianre la posizione di un corpo dobbiamo tracciare la retta che congiunge l’origine del sistema di riferimento con il corpo e poi misurare la distanza del corpo dall’origine.

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I metalli

Il termine metallo deriva dal greco métallon che significa miniera e indica un materiale che, una volta estratto e levigato, oppure da fratturato, mostra una superficie lucida e riflettente e ha buone caratteristiche di conducibilità elettrica e termica.

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In generale i metalli si trovano allo stato solido a temperatura ambiente e hanno densità elevate, il ferro per esempio ha densità 7.9 g/cm³ e il rame 8.9 g/cm³, ma ci sono anche metalli che hanno densità inferiore all’acqua, per es. il litio con densità 0.534 g/cm³.
I metalli comprendono il 25% degli elementi presenti nella crosta terrestre e rappresentano i tre quarti degli elementi presenti nella Tavola periodica degli elementi.

Leganti

Per leganti si intendono quelle materie che servono a tenere uniti e aderenti i materiali come le pietre ed i laterizi.
I leganti impiegati nel settore delle costruzioni (gesso, calce aerea, calci
idrauliche, cemento Portland) sono costituiti da polveri finissime ottenute da processi di cottura e macinazione di rocce e terre naturali e consentono la preparazione di malte.

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Una malta è un composto di tipo fluido con la caratteristica di essere in grado di unire tenacemente i materiali una volta che il composto sia passato allo stato solido.
La presenza di un materiale inerte, in genere sabbia, è importante perché dona al composto finale porosità e lo rende permeabile all’aria, inoltre l’inerte non è soggetto - a differenza del legante - a ritiro volumetrico nella fase di maturazione.

Dal Sole alla Terra

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Il Sole, fonte primaria di energia del nostro pianeta, irradia la sua energia nello spazio.
La radiazione elettromagnetica porta con sé luce e calore e costituisce circa il 95% dell’energia che abbiamo disponibile.
Infatti l’energia immagazzinata nei combustibili fossili era un tempo glucosio sintetizzato a partire dalla radiazione solare; l’energia dell’acqua in un bacino di montagna dipende dal ciclo dell’acqua che ha bisogno del calore del Sole per evaporare; le masse d’aria che si muovono generando il vento sono il situltato di strati dell’atmosfera che hanno immagazzinato diverse quantità di calore e così via.
Nel 5% di energia che non dipende dal Sole abbiamo l’energia geotermica che dipende dal calore presente nella crosta terrestre, l’energia dei nuclei di alcune sostanze (energia nucleare), l’energia delle maree che dipendono dalla Luna.

Microcontrollori – MCU MicroController Unit

Un micro-controllore (MCU MicroController Unit) è un piccolo computer che risiede in un singolo circuito integrato.

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Un microcontrollore può essere inserito all’interno di un dispositivo oppure essere integrato in una scheda di prototipazione insieme a altri componenti e a delle periferiche di input/output programmabili: questo è il caso della piattaforma Arduino.

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Analogie e differenze tra microcontrollori e computer

Che vuol dire che un microcontrollore è un piccolo computer?
E’ piccolo perché ha dimensioni ridotte e perché, rispetto a un computer, ha una minore capacità di calcolo.
Un computer è un dispositivo che permette di utilizzare contemporaneamente diverse applicazioni e può essere programmato per svolgere funzioni diverse; un microcontrollore di solito viene utilizzato per realizzare un dispositivo hardware programmato per svolgere un compito specifico, per esempio: