Napoli Caterina
e
Mariarosaria Scorza
Classe V A
L'orologio a pendolo è un
dispositivo per la misura del
trascorrere del tempo basato
sulla regolarità dell'oscillazione
di un Pendolo.
La regolarità nel moto del pendolo fu
studiata da Galileo Galilei nel XVII
secolo.
• Egli infatti intuì la caratteristica essenziale dei
moti pendolari nel 1583, probabilmente
osservando l'oscillazione di un lampadario nel
duomo di Pisa: la durata di quelle lente
oscillazioni, che misurò con il battito del polso,
rimaneva immutata, nonostante la loro ampiezza
diminuisse sempre di più.
Gli esperimenti al riguardo, lo
condussero a formulare il principio
dell'isocronismo delle piccole
oscillazioni del pendolo: se il pendolo
viene spostato di qualche grado dalla
verticale, l'oscillazione è indipendente
dall'ampiezza. Galileo estese poi
questo principio, a oscillazioni del
pendolo di qualsiasi ampiezza .
Ma l'invenzione
dell'orologio a
pendolo è attribuita a
Christiaan Huygens
che ne depositò il
brevetto nel 1656. La
fabbricazione iniziò
nel 1657 per opera di
artigiani olandesi ed
ebbe rapida
diffusione.
Nel XVIII secolo si ebbero diversi
importanti artigiani che realizzarono
orologi di eccellente fattura, di grande
valore per i materiali usati e dagli
stupefacenti effetti scenografici delle
suonerie. Un esempio pregevole è
conservato al Museo dell'Ermitage di
San Pietroburgo e rappresenta un
pavone meccanico in oro che canta allo
scoccare delle ore con incredibile
realismo
Léon Foucault (1819-1868), nel
1851, durante un famoso
esperimento riuscì a dimostrare la
rotazione della Terra rispetto alle
stelle fisse. L’esperimento fu
compiuto a Parigi sotto la cupola del
Pantheon con una grossa sfera di
rame di 30kg sostenuta da un filo di
acciaio lungo 68 metri, e con una
sospensione sferica particolarmente
curata, per non introdurre forze di
trascinamento. Egli Osservò che il
piano di oscillazione del pendolo,da
lui costruito,ruotava di un giro
completo ogni 32 ore circa.
Attualmente, questo strumento è stato
superato in precisione dall'orologio al quarzo
e dall'orologio atomico.
Il pendolo è costituito da una barra di
metallo o legno incernierata su un fulcro e
una massa collocata all'estremità libera.
Poiché il periodo di oscillazione dipende
dalla distanza tra il fulcro ed il baricentro del
pendolo, la massa è in genere scorrevole
lunga la barra, allo scopo di potere tarare lo
strumento.
La dilatazione termica agisce alterando la
lunghezza del pendolo e variandone, quindi il
periodo in funzione del variare della temperatura.
Per questo motivo i pendoli utilizzati in passato per
il computo del tempo utilizzavano sistemi di
compensazione della dilatazione basati su leghe
metalliche diverse, ad effetto controbilanciato.
Di seguito sono riportati i risultati ottenuti
eseguendo degli esperimenti, utilizzando
un filo variabile rispetto ad una sfera di
massa costante. Osserviamo come il
periodo sia direttamente proporzionale alla
lunghezza del filo.
Lunghezz
a
filo
N°Oscillazioni
Massa
Ampiezza
Tempo
Periodo
Ts=t/n
20 cm
10
5
20
28:22 s
2,82
40 cm
10
5
20
39:73 s
3,97
60 cm
10
5
20
48:94 s
4’98
80 cm
10
5
20
56:22 s
5,62
1m
10
5
20
1:03:09 s
6,3
Grafico lunghezza filo- periodo delle
oscillazioni