{"id":921,"date":"2026-05-07T16:41:57","date_gmt":"2026-05-07T14:41:57","guid":{"rendered":"https:\/\/www.scienzaludica.it\/?page_id=921"},"modified":"2026-05-07T17:09:45","modified_gmt":"2026-05-07T15:09:45","slug":"lego-mars-model","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/www.scienzaludica.it\/index.php\/lego-mars-model\/","title":{"rendered":"Lego-MARS model"},"content":{"rendered":"\n

Giocando con i LEGO abbiamo realizzato un semplice modello funzionante di sensore di massa, capace di mostrare in modo chiaro come la frequenza di risonanza vari al cambiare della massa.<\/p>\n\n\n\n

Il Lego-MARS mode<\/strong>l \u00e8 stato utilizzato per illustrare, in maniera semplice e accessibile, i principi fisici alla base dei sensori a microcantilever, oggi ampiamente studiati e impiegati in numerose applicazioni. Lo studio e lo sviluppo di nuovi sensori di questo tipo sono stati inoltre al centro del progetto di ricerca europeo MARS (Marie Sk\u0142odowska-Curie Individual Fellowship n. 842147).<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/a><\/figure>\n\n\n\n

Il modello \u00e8 costituito da una sottile barra metallica fissata a un\u2019estremit\u00e0. Sull\u2019estremit\u00e0 libera \u00e8 montato un pezzo LEGO a cui possono essere facilmente aggiunti o tolti altri mattoncini, cos\u00ec da modificare la massa applicata.<\/p>\n\n\n\n

Per il montaggio \u00e8 sono stati utilizzati i componenti LEGO Mindstorms EV3 del set “educational standard\u201d (#45544).<\/p>\n\n\n\n

I movimenti del cantilever vengono misurati con un sensore di luce (Colour Sensor # 95650) ottico che rileva le variazioni della luce riflessa da una zona lucida della barra oscillante. L\u2019intensit\u00e0 riflessa varia quando la barra si avvicina o si allontana dal sensore. Questo segnale consente di contare le oscillazioni in un determinato tempo e ricavare la frequenza di oscillazione. Il mattoncino EV3 \u00e8 programmato per svolgere queste operazioni.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/a><\/figure>\n\n\n\n

Una misurazione consiste nell\u2019aggiungere un certo numero di mattoni sul supporto all\u2019estremit\u00e0 libera del cantilever, eseguire il programma, avviare le oscillazioni e attendere che vengano rilevati 20 periodi. Al termine, il display dell\u2019EV3 mostrer\u00e0 il valore della frequenza misurata.<\/p>\n\n\n\n

Per effettuare una misurazione, si aggiunge un numero a piacere di mattoncini al supporto posto all\u2019estremit\u00e0 libera del cantilever, e si avvia il programma.<\/p>\n\n\n\n

Dopo il rilevamento di 20 periodi di oscillazione, il display dell\u2019EV3 visualizza il valore della frequenza misurata. Il valore della massa pu\u00f2 essere trovato a partire dalla frequenza usando la formula o la curva di calibrazione in figura.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/a><\/figure>\n\n\n\n

Fig 1 Grafico dei risultati sperimentali (rombi blu) insieme a una curva di fitting (in rosso).<\/p>\n\n\n\n

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Materiale disponibile:<\/p>\n\n\n\n

Mouro J., Tiribilli B. “Report on the realization of a toy model with Lego Mindstorm EV3 showcasing the basic physical principle of cantilever mass sensing.<\/em>” DOI 10.5281\/zenodo.7124296<\/a><\/p>\n\n\n\n

Programma: LegoMARS EV3 program<\/a><\/p>\n\n\n\n

Video LegoMars 8 bricks<\/a><\/p>\n\n\n\n

Video LegoMars 12 bricks<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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