Che cos'è un anello dimostrativo?
Scienziati e ingegneri usano spesso anelli di prova come un modo per misurare la forza. I dispositivi sono realizzati utilizzando un anello di metallo con una consistenza simile a una molla. All'interno dell'anello è presente una vite fissata a un quadrante con misure su di esso e una piastra che vibra dopo essere stata colpita da qualcosa. L'aggancio al centro funziona per mostrare il diametro dell'anello dopo che è stato compresso o allungato, il che produce una misurazione della forza affidabile che può essere utilizzata per altri scopi.
Per usare un anello di prova, una persona eserciterà una forza sull'anello in qualche modo — generalmente spingendo da entrambe le estremità o separandolo — e quindi colpirà la piastra per iniziare le vibrazioni. A questo punto, la vite viene generalmente ruotata finché non tocca la piastra e le impedisce di vibrare. Quando la vibrazione si interrompe, il numero sul quadrante mostrerà esattamente quanta forza è stata usata sull'anello. Il metallo utilizzato per realizzare gli anelli è spesso piuttosto spesso, quindi qualsiasi flessione sarà spesso molto leggera, il che facilita la necessità di strumenti di misurazione precisi.
Gli anelli di prova vengono spesso utilizzati per calibrare la quantità di forza utilizzata all'interno di vari dispositivi di prova della forza. Una volta impostata la calibrazione, altri materiali vengono posizionati nei dispositivi ed è possibile vedere se sono in grado di resistere alla stessa forza applicata all'anello di prova. In questo modo, gli scienziati possono determinare i punti di forza esatti di vari materiali.
L'anello di prova è stato inventato principalmente perché gli scienziati avevano bisogno di un modo preciso per testare la durabilità di vari materiali. Due scienziati di nome Herbert Lucius Whittmore e Serge Nicolas Petrenko hanno lavorato insieme per inventare i dispositivi dopo la prima guerra mondiale e li hanno usati per studiare nuovi materiali che erano stati inventati in quel momento. Gli ingegneri erano spesso entusiasti di provare nuovi materiali dell'era spaziale nei loro progetti, ma erano anche scettici.
Quando gli scienziati creano nuovi materiali per la costruzione o l'uso nei prodotti, a volte c'è una preoccupazione per le tolleranze dei materiali. Gli ingegneri che progettano macchine o architetti che progettano edifici potrebbero aver bisogno di sapere esattamente quanto peso può sopportare un materiale prima di utilizzarlo in una parte particolare del progetto. Se questi dati non sono abbastanza precisi, esiste la possibilità di un incidente costoso o pericoloso. L'anello di prova consente una definizione molto precisa e affidabile della tolleranza di forza per quasi tutti i materiali, il che può aiutare a evitare questo tipo di incidenti.