"Al principio regnava il caos"
.
Non ci vuole essere mancanza di rispetto nell'introdurre con una
frase così importante un argomento alla fin fine frivolo,
ma le cose stanno veramente così.
Scoperta la capacità del pendolo di scandire il tempo meglio
dei bilancieri, questi, nei primi orologi vennero sostituiti dai
pendoli che peraltro continuarono ad essere solidali con la
verga con tutti i limiti che ciò comporta. Nessuna
oscillazione di questi pendoli appariva neanche simile alle altre
ed in quella confusione, la risultante capacità
dell'orologio di segnare un tempo esatto era irrimediabilmente
compromessa.
Apparsa
subito alle menti più lucide la necessità di lasciar
oscillare "liberamente" il pendolo, esso venne
sospeso per un filo e collegato allo scappamento tramite la"
forchetta" .
Questo tipo di sospensione si è dimostrato ragionevolmente
funzionale ed è stato utilizzato per lunghissimo tempo
anche negli orologi francesi che vanno sotto il nome di "parigine".
Ma un filo, prima di cotone e poi di seta , risente
dell'umidità presente nell'aria che ne modifica le caratteristiche
in modo tale che anche l'oscillazione del pendolo ne è
condizionata nel comportamento. Inoltre con l'evolversi dell'orologeria
il filo di seta divenne inadeguato a sostenere il peso dei pendolo
degli orologi di precisione .
Esso venne sostituito con una lamina di acciaio.... anch'essa
piena di difetti... ma qualcosa bisogna ben utilizzare...
Proviamo ad elencarne alcuni, quelli per lo meno che mi vengono
ora in mente:
-la lamina d'acciaio risente , come tutto del resto, della
variazione di temperatura : essa quindi si dilata e modifica
le sue dimensioni e le sue caratteristiche.
-introduce un momento torcente nella forza che riporta
il pendolo verso la sua posizione di riposo.
- non ci consente la determinazione esatta del centro di oscillazione
del pendolo lungo la sua curvatura.
Divagazione
Desidero fare una precisazione. Frequentemente parlo di errori
che questo o quell'elemento introducono nel sistema . E' importante
avere ben presente in mente che ciascuno di questi errori
considerato di per sé non influisce sulla capacità
dell'orologio di fornirci un'ora esatta : a compromettere questa
capacità è la deviazione
da questo errore.
Forse è meglio che mi spieghi con un esempio.
Immaginiamo un pendolo senza nessuna compensazione degli errori
che si muove in un ambiente la cui temperatura è costante
di 15 °C ed immaginiamo che oscilli con un periodo T
. La temperatura ad un certo momento si alza fino a , diciamo,
25 °C e lì si ferma. Ormai sappiamo che il pendolo
si sarà allungato per effetto della dilatazione e di conseguenza
il suo periodo sarà aumentato di un valore K: questa variazione
l'abbiamo già chiamata errore termometrico.
Il nuovo periodo del pendolo sarà quindi T + K .
Fintanto che il pendolo continua a muoversi in quell'ambiente
con temperatura a 25°C possiamo dire che per il nostro orologio
abbiamo l'opportunità di conoscere l'ora esatta in quanto
sarà sufficiente correggerne la lettura del valore K
che conosciamo.
Abbiamo quindi visto che , nelle condizioni sopra descritte, l'errore
termometrico, così come descritto è ininfluente.
Si!!! ma cosa è successo durante il tempo in cui la
temperatura dell'ambiente è passata da 15 a 25 °C
? Di tutto.....
Per quel tempo, noi "non" conosciamo il valore di K
che varia continuamente per cui non saremo in grado di fare la
correzione precedente. E' quindi lo scostamento da K ,
la deviazione dall'errore, non l'errore stesso, che ci
fa venire tutti i mal di testa.
Se si considera che è difficile che la temperatura in un
ambiente sia perfettamente costante si comprende quanto
queste deviazioni avvengano continuamente influendo sulla
capacità dell'orologio di fornirci un'ora esatta.
.... e non sfugga che questo discorso vale per tutti gli altri
errori, quello barometrico, quello dello scappamento
ecc. ecc...... sarà meglio tornare alle sospensioni...
Un
altro tipo di sospensione è quella a coltello..
in questa sospensione il pendolo è fissato su un prisma
un cui spigolo è appoggiato su un piano.
Per evitare che il complesso pendolo -prisma possa eventualmente
scorrere accidentalmente lungo quel piani , si preferisce tagliare
sul piano di sostegno una scanalatura dove far alloggiare
il prisma.
Esso, per evitare che si usuri rapidamente deve essere di materiale
duro e come tale è anche purtroppo fragile.
I tentativi quindi di fare lo spigolo del prisma molto affilato
nella speranza che esso si confonda con una linea, si scontrano
con motivi di ordine pratico, soprattutto quando un pendolo molto
pesante crea il rischio che detto spigolo possa scheggiarsi.
.Si può dimostrare che tanta cura nel generare uno spigolo
sopra descritto non è alla fin fine necessaria ; talvolta
certi miti sono difficili da sconfiggere.
Spesso nei gialli di Ellery Queen viene lanciata , a metà
libro , quando ormai sono stati dati sufficienti elementi per
identificare il colpevole, una "sfida al lettore" parchè
lo individui.
Vi chiedo. Quali considerazioni vi suggerisce il disegno
qua sotto che vuole rappresentare lo spigolo di una sospensione
a coltello (enormemente ingrandito) , il suo pendolo (enormemente
rimpicciolito) in due momenti della sua oscillazione?
La
piccola distanza cd della quale si alza il pendolo potrebbe compensare
per l'errore circolare. Anche se si pensa che detta distanza sia
piccola, è importante osservare che per piccoli angoli
di oscillazione , anche l'errore circolare è piccolo, per
cui calcolando esattamente il raggio di curvatura dello "spigolo"
si potrebbe compensare l'errore circolare
Non
va infine dimenticata la sospensione ad anelli, quella
tipica degli orologi con cucù. Nonostante gli evidenti
limiti impliciti in questo tipo di sospensione, la sua rivincita
nei confronti di altre più blasonate è palesata
dall'estensivo utilizzo che se ne è fatta in considerazione
della sua ragionevole affidabilità
Cerchiamodi
capire meglio in cosa consiste il Q
di un pendolo
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