Robotica unplugged/Raccolta differenziata

La raccolta differenziata è un tema molto attuale. Per questo motivo questo progetto in particolare, viene realizzato esclusivamente con materiali di recupero. E con tanta, tanta colla a caldo. Come nelle migliori tradizione di tutte le scuole primarie.

L'idea è semplice: realizzare alcuni cestini per la raccolta differenziata (si differenzieranno in base ai colori, disegni, o a seconda della fantasia dei bambini che non manca mai). Cestini che si apriranno mediante un pedale, similmente a quelli presenti in tutte le abitazioni.

Anteprima

Lavorando con bambini è sempre una buona idea iniziare dalla fine, ovvero mostrando il progetto che si intende realizzare. Il modello tridimensionale non è stato pensato per essere stampato, ma per mostrare che cosa si intende realizzare.

Modello tridimensionale di un cassonetto per la raccolta dei rifiuti realizzato con bicchieri di carta

Procedura

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  Per la realizzazione del progetto occorrono due bicchieri di carta identici (dovranno essere incollati uno sopra l'altro), un bastoncino per il gelato (servirà come pedale), due stuzzicadenti, uno spiedino e un po' di cartone (in figura le proporzioni mostrano un cartone formato A4, sufficiente per due/tre bidoncini.
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  Con la sagoma superiore di uno dei due bicchieri si ritaglia un cerchio di cartone che diventerà il coperchio del bidone, avendo cura di lasciare un'estensione larga 1,5 cm e lunga circa 4 cm (l'eccesso verrà ritagliato in seguito). Questa prolunga che lo fa somigliare a una racchetta da ping-pong, servirà per farlo aprire e chiudere.
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  Il secondo bicchiere sarà la base e conterrà tutta la meccanica. Verrà ritagliato in modo tale da lasciarne 4 cm in altezza. Le dimensioni variano se si hanno a disposizione grandi bicchieri di carta da cocktail.
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  Il passo successivo sarà quello di ritagliare fronte e retro della base in modo che il bastoncino per il gelati abbia sufficiente spazio per muoversi in alto e in basso: 2 cm dovrebbero essere più che sufficienti.
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  Nella figura sovrastante è visibile il risultato della base dopo il taglio. Il suo scopo, come detto, è ospitare la meccanica che solleverà il coperchio.
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  A questo punto, base e cestino sono pronti per essere incollati. Ora quello che si vede è una figura molto vicina al progetto definitivo.
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  In questa figura viene mostrato quello che va inserito nella base: due rettangoli di cartone (della medesima altezza della base stessa) con un foro al centro per alloggiare lo stuzzicadenti che servirà come interasse per ancorare la pedana, costituita dal bastoncino del gelato.
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  Questo è il risultato visto dal basso: bastoncino e stuzzicadenti vanno incollati diventando un corpo unico libero di ruotare attorno ai due cartoncini che lo sostengono, se lo stuzzicadenti è troppo lungo (cosa probabile) va tagliato.
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  Con un po' di cartone si crea una "U" che servirà da guida per lo spiedino che alzerà il coperchio (passando per il foro in basso) e come punto fermo per sollevare il coperchio (tramite uno spiedino ancorato ai fori laterali). Le dimensioni utilizzate sono di circa 4 cm per ciascun lato e 2 cm per i ritagli.
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  Nei fori laterali si inserisce il secondo spiedino (anche questo va tagliato nella sua parte in eccesso. Questo strumento vincola lo spiedino e il coperchio. È uno dei pezzi più piccoli ma – allo stesso tempo – più importanti. Va incollato al retro del bidone.
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  Il lavoro termina reinserendo lo spiedino nella sua guida, che va incollata in alto in modo tale che lo stuzzicadenti sia posto alla medesima altezza del bidoncino. Per terminare si incolla il coperchio allo spiedino. A questo punto il progetto è terminato.

Un po' di fisica

«Datemi un punto d'appoggio e vi solleverò il mondo.»

Il cassonetto per la raccolta differenziata, realizzato con due bicchieri di carta, aiuta a spiegare il concetto di leve, in particolare due.

Infatti, in basso, il pedale costituisce quella che i fisici amano chiamare leva di primo genere, dove il fulcro è posto tra le due forze, quella esercitata dal piede sul pedale e quella che spinge il perno verso l'alto. Queste leve possono essere vantaggiose, svantaggiose o indifferenti. Se si pone il foro al centro del cassonetto l'azione sarà di tipo indifferente, ovvero non moltiplicherà la forza esercitata.

Il coperchio in alto viene alzato grazie a una leva di terzo genere, dove la forza motrice (la potenza fornita dal perno) è posta tra il fulcro (lo stuzzicadenti a cui è ancorato il coperchio) e la forza resistente (la forza peso del coperchio stesso).

Espansioni suggerite

Tutte le dimensioni riportate sono state pensate per un comune bicchiere di carta. Se invece si desidera realizzare un bidone più grande (per esempio utilizzando un bicchiere di carta da cocktail o riciclato da un fast-food) le dimensioni andranno ripensate per eccesso.

Un'altra accortezza, da adottare invece in caso di bicchieri piccoli, può essere quella di utilizzare un secondo bastoncino da gelato, per rendere più robusto il coperchio, soprattutto nella parte dove si innalza dietro la spinta del pedale.