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La definizione di energia come attitudine a compiere lavoro, ovvero a produrre sforzi capaci di soddisfare le necessità umane, ci introduce al fatto che la prima fonte di energia usata dall′uomo per le sue realizzazioni è stata quella che l′uomo stesso produce, in quanto essere vivente.
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Questo vale per ogni strumento realizzato, in legno o in pietra, fin dagli albori del genere umano, come per tutte le imponenti opere costruite in età storica. Per esempio, per la costruzione della piramide di Cheope si lavorarono, trasportarono, sollevarono più di due milioni di pietre, del peso di varie tonnellate ciascuna (anche di 20 o 30 tonnellate) utilizzando l′energia prodotta da centomila uomini (che, secondo Erodoto, lavorarono per vent′anni).
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Senza bisogno di descrivere qui l′articolato percorso della storia della tecnologia, è importante rilevare che lo sviluppo del lavoro umano è strettamente legato alle tecniche via via inventate, e che macchine come leve, verricelli, pulegge e piani inclinati sono state ideate e sviluppate al fine di utilizzare al meglio l′energia prodotta.
Questo processo può essere così schematizzato:
- l′uomo è in grado di produrre energia;
- l′energia prodotta si esplica come lavoro;
questo lavoro ha dato origine alla produzione prima di oggetti e poi di macchine capaci di sfruttare e finalizzare il lavoro prodotto, ottimizzando l′uso dell′energia.
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L'illustrazione rappresenta una serie di utensili di epoca romana, che ben esemplifica l′evoluzione degli strumenti atti a rendere più efficace il lavoro svolto utilizzando l′energia prodotta dall′uomo;
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In quest′altra illustrazione sono rappresentati alcuni tipi di roncole, che ci consentono di correlare le loro forme sia agli usi differenti, secondo il tipo di lavoro e la vegetazione dei luoghi, sia a tradizioni costruttive ed artistiche locali;
L'immagine illustra un sistema medioevale costruito per produrre il moto rotatorio alternato. La maggior parte di questi sistemi è detta "a chiamata": Si imprime un movimento rotatorio con un pedale e attraverso un sistema, di cavo e arco o pertica, il movimento rotatorio ritorna ma in senso inverso. Lo stesso risultato si ottiene con un sistema a doppio pedale, come rappresentato su una vetrata della cattedrale di Chartres.
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In generale, gli strumenti usati nel lavoro sono connessi alla filiera delle attività che formano il processo di lavorazione di un oggetto: le loro caratteristiche specifiche hanno lo scopo di ottimizzare la lavorazione in funzione dell′energia spesa nel processo. Un esempio semplice è dato dalla filiera per la fabbricazione degli zoccoli di legno, che qui vediamo in rappresentazione grafica.
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Dall′illustrazione, che rappresenta una parte di tale processo, si vede che la produzione degli zoccoli si svolge in sei operazioni successive, per le quali sono utilizzati tre utensili differenti.
Tutti questi oggetti hanno avuto un processo evolutivo che li ha portati ad avere forme ed utilizzi ottimali, che si sono poi conservati nel tempo fino ai nostri giorni, com′è possibile riscontrare nel Museo Guatelli di Ozono Taro (Collecchio, Parma).
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