Se
il treno degli ingranaggi di un orologio è stato dimensionato
perchè il pendolo debba compiere 60 oscillazioni al
minuto, è importante che la loro durata sia il più
uniforme e costante possibile; se, per una ragione qualunque ,
le oscillazioni di quell'orologio avessero una durata diversa,e
fossero, supponiamo, 61 al minuto, l'orologio andrebbe
"avanti".
Come abbiamo già visto, una delle ragioni che potrebbero
contribuire al cambiamento del numero delle oscillazioni del pendolo
è l'errore circolare e fra i motivi che possono
generarlo il più evidente è il calo di energia fornita
dallo scappamento al pendolo dovuto al progressivo svolgersi della
molla di carica.
Mancando l'energia che sostiene il movimento del pendolo , la
sua oscillazione diminuirà di ampiezza e quindi l'orologio
non sarà più preciso.
A
voler essere pignoli lo stesso inconveniente esiste anche per
un orologio mosso da un peso . Infatti il peso motore,
spostandosi tra i punti di massima e minima carica, varia il suo
peso a causa del cambiamento dell'accelerazione di gravità
propria dei due punti presi in considerazione e quindi varia anche
l'impulso conferito al pendolo e di conseguenza l'ampiezza della
sua oscillazione.
Perché ho detto che l'accelerazione di gravità
è diversa nei due punti citati? L'accelerazione di gravità
varia col variare della distanza dal centro della terra , infatti
aumenta mano a mano che ci avviciniamo ad esso e diminuisce mano
a mano che ci allontaniamo nello spazio fino ad assumere lì
valore zero.
Quindi per due punti anche distanti solo 60 cm fra di essi, nel
senso della direzione verso il centro del nostro pianeta,
anche se posizionati a migliaia di km. dal centro della terra
stesso, il valore dell'accelerazione di gravità sarà
diverso.... lo so! lo so! ....di un valore infinitesimale e quindi
insignificante ai fini pratici ... ma l'avevo anticipato...era
una pignoleria...
DIVAGAZIONE
Peraltro,
la comprensione di questo concetto , potrebbe essere di aiuto
a capire la differenza che esiste tra massa
e peso sui cui significati
spesso viene fatta un pò di confusione.
La massa indica quanta materia un corpo solido occupa nello spazio
ed è espressa in Kg.. Quindi , diciamo , un libro avrà
una massa di , diciamo, 0.90 kg sia sulla terra che nello spazio.
Il peso, che è una forza, invece è il risultato
del valore della massa moltiplicato per l'accelerazione di gravità
(g); ed è quindi ovvio che
cambiando g cambierà anche
il peso .
Se per esempio il nostro libro avente una massa di 0.9 Kg.si trova
in un punto del nostro pianeta dove il valore di g è 9.81
m/sec. per sec. esso sarà attirato verso il centro della
terra con una forza (che chiamiamo peso) di 0.8829 kg peso (che
comunemente indichiamo solo con kg).
Se lo stesso libro si trovasse nello spazio dove g
è pari a zero anche il suo peso sarebbe eguale a zero.
...Ritorniamo
, ahimè, al nostro errore circolare (d'ora in poi EC ).
Christian
Huygens, che come abbiamo visto fu il primo ad individuare
l'errore circolare , fu anche il primo a proporre
una soluzione. Egli introdusse nei suoi orologi, in corrispondenza
del filo di sospensione delle guancette cicloidali
lungo le quali il filo stesso era obbligato ad adagiarsi
, obbligando così il centro di gravità del
pendolo a percorrere una curva cicloidale.
L'idea venne ben presto abbandonata visti gli scarsi risultati
conseguiti .
E' però interessante notare che essa venne ripresa
da John Harrison ,l'uomo che per primo costruì un
cronometro sufficientemente preciso per la determinazione
della longitudine di una nave in navigazione.
Con lo scappamento a cavalletta inventato da lui
ed utilizzato nei suoi orologi, l'oscillazione del
pendolo era ampia e quindi vistoso l'EC.
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Nonostante
i suoi sforzi per costruire delle guancette dal profilo corretto,
alla fine dovette arrendersi di fronte alle difficoltà
che si creavano nell'utilizzo di questo artificio.
Era già peraltro apparso chiaro ad altri orologiai contemporanei
di Harrison che la lotta contro l'EC andava combattuta riducendo
l'angolo di oscillazione del pendolo e confinandolo entro i limiti
in cui la curva lungo la quale si muove il baricentro del pendolo
tende a confondersi con una curva cicloidale.
Altri
tentativi furono fatti per contrastare l'errore circolare. Per
saperne di più, cliccate qua.
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