LA MISURA DEL TEMPO
http://www.youtube.com/watch?v=YsZEi2g6qG8
L'orologio meccanico
Il primo video:
http://www.youtube.com/watch?v=dao0mbAbNLE&feature=related
Schema di un orologio meccanico a molla (con carica a mano), a bilanciere:
ruotando la corona zigrinata a si pone in rotazione, tramite le ruote b e c,
l'albero cui è fissato un estremo della molla a spirale d.
La molla a spirale d non può svolgersi durante l'operazione grazie all'arpione f; il
motore a molla, cosi caricato, aziona la ruota principale g, che a sua volta mette in
movimento la ruota centrale h (ruota dei minuti) e quindi la lancetta i; il moto e
trasmesso anche, tramite rotismi di demoltiplica, alla ruota delle ore (non
rappresentata), cui e collegata la lancetta l, e, mediante la ruota intermedia m, alla
ruota dei secondi n e alla lancetta o.
Le velocità di rotazione delle diverse parti del rotismo sono regolate dal
sistema di scappamento, costituito dal bilanciere (a sua volta formato dal
volano p, e dalla molla a spirale q, che lo obbliga a un moto rotatorio alternato
di frequenza opportuna), dall'ancora r (fatta oscillare dal bilanciere) e dalla
ruota di scappamento s.
La meridiana di Santa
Maria degli Angeli, a Roma
Il secondo video:
http://www.youtube.com/watch?v=u2LeQ3MTUJw&feature=endscreen&NR=1
Agli inizi del 1700 e negli anni immediatamente successivi all’interno di
alcune chiese cattoliche vennero realizzate delle meridiane per la
determinazione dell’equinozio di primavera. Un evento astronomico
essenziale per il calcolo della data di Pasqua: infatti a partire
dall’equinozio di primavera si osserva il cielo notturno per individuare la
prima notte di Luna piena. La Domenica successiva al plenilunio si
festeggia ancor oggi la Pasqua.
La meridiana è costituita da una striscia metallica lunga circa 44 metri
inserita nel pavimento di marmo della chiesa, disposta nella direzione
Sud Nord. Essa rappresenta la trasformazione del moto circolare
apparente del Sole in un moto lineare di oscillazione tra i due solstizi
(Cancro e Capricorno). I segni dello Zodiaco sono riportati in riquadri
esterni alla linea meridiana come schematizzato in figura.
Il triangolo, rappresentato in figura , delimitato dai solstizi e dal foro
gnomonico, ha l’angolo opposto al lato della meridiana pari a 47° e la
bisettrice dell’angolo si ottiene tracciando i raggi solari corrispondenti
agli equinozi.
Nella figura accanto,
tratta dall’opera di
Huyghens del 1673
Horologium
oscillatorium, sono
rappresentati
nell’ordine gli
ingranaggi di un
orologio meccanico a
pendolo, le ganasce
cicloidali che obbligano
il filo, a cui è appeso il
pendolo composto, a
seguire l’arco di cicloide
e l’insieme di un
orologio a pendolo.
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Ancora un video:
http://www.youtube.com/watch?v=BlQcCenLchU
Nel 1700 l’orologio a pendolo è
utilizzato con opportune varianti
anche in viaggio oceanici, ma
diviene ben presto chiaro che le
accelerazioni subite dalle navi, le
variazioni repentine di temperature,
la salsedine, le differenze di g alle
diverse latitudini, impediscono di
arrivare alle stesse precisioni delle
misure effettuate sulla terraferma.
Il premio offerto dal Parlamento
inglese nel 1714 per la soluzione
del problema della longitudine
(20.000 sterline per chi avesse
elaborato un sistema per calcolare
la longitudine in mare con
un’approssimazione di mezzo
grado) implicava, se affrontato con
il metodo del confronto tra l’ora
solare e l’ora meccanica del porto di
partenza, una precisione che
nessun orologio possedeva.
Epilogo
La frequenza degli oscillatori per regolare gli orologi è andata via via
crescendo: 1 Hz nei primi orologi a pendolo, fino a raggiungere i
9.192.631.770 Hz delle microonde degli atomi di Cesio. L’accuratezza è
così passata da una decina di secondi nell’arco delle ventiquattro ore dei
primi orologi a pendolo del Seicento a 1 secondo su alcune decine di
milioni di anni negli attuali orologi atomici a fontana di Cesio. Il periodo
della rotazione terrestre con un errore, non prevedibile, di circa 1
secondo in due anni è al confronto un regolatore assai poco affidabile.
Eppure anche alla fine del giugno 2012 è stato introdotto un secondo
intercalare correggendo gli orologi atomici per salvaguardare quel
riferimento che ha posto la linea passante per Greenwich come
meridiano di riferimento.
Ancora un video
(in inglese):
http://www.youtube.com/watch?v=V9ksWrkf20I