Transactions
of the Cambridge Philosophical Society
On the disturbances of pendulum and balances and on the Theory
of Escapements ( read Nov.26 1826)
by George Biddel Airy
"Having
lately had occasion to investigate sulle interferenze
generate nel moto di un pendolo da una piccola forza esterna.....
così
Sir George Airy, settimo astronomo reale, iniziò
la sua conferenza il 26 nov. 1826 sulle sue ricerche in un campo
fino ad allora inesplorato: la teoria dello scappamento
di un orologio.
I suoi studi hanno permesso la compressione dell'origine delle
deviazioni che si generano durante una delle fasi più delicate
del funzionamento di un orologio: quando cioè l'oscillazione
viene sostenuta dall'impulso conferito dallo scappamento.
L'errore dello scappamento trae origine dal fatto
che l'oscillazione del pendolo viene "disturbata" da
un evento esterno , l'impulso, che se pur necessario
per evitare che essa decada fino a zero, nello stesso tempo contribuisce
a variarne le caratteristiche.
L'errore in questione è dipendente dagli attriti,
dalla temperatura , dallo stato dell'olio
di lubrificazione, dall'istante e dalla
quantità di energia rilasciata dall'impulso,
dalle condizioni ambientali.....insomma, da tutto...
e non se ne parli più!
Si abbia un pendolo libero , ovvero il cui movimento non
sia sostenuta da alcun impulso, che in un determinato
istante si muove da A a B ( fig 1) .
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Come
ormai sappiamo a causa di attriti & company, l'oscillazione
successiva potrebbe concludersi in C ( dalle vostre facce disgustate
comprendo quanto basso potrebbe essere il valore
di Q che anche voi avete assegnato a questo pendolo)
(fig 2).
Ma se durante il movimento del pendolo riusciamo a conferirgli
la stessa energia che era andata persa riusciremo
a ripristinare l'oscillazione iniziale. (fig 3).
Sommariamente proviamo ad analizzare le variabili
di un impulso.
Tanto per cominciare, esso potrebbe non essere dell'intensità
giusta. Se troppo debole potrebbe esserci
il rischio che il pendolo si fermi se l'oscillazione scende al
di sotto del valore per il quale lo scappamento era stato progettato.
Se troppo grande , fra le altre cose, una oscillazione
molto ampia comporterebbe un errore
circolare più grande.
L'impulso potrebbe venire conferito prima della
posizione di riposo, nella posizione di riposo
, o dopo la stessa. ed appare evidente a tutti
che il conseguente comportamento del pendolo sarebbe diverso a
seconda del caso.
Fra le variabili possiamo dimenticare la durata dell'impulso?
Se troppo lunga, fra le altre cose, le imperfezioni
dello scappamento non potranno che influenzare negativamente la
qualità dell'oscillazione e quindi è auspicabile
che la durata sia la più breve possibile , addirittura
un istante di zero secondi.... troppo bello per essere
realizzabile!!
.....e la parete sulla quale è fissato il regolatore è
adeguatamente stabile? Oppure l'orologio, e quindi
lo scappamento, risente delle vibrazione provocate
dai nostri passi sul pavimento della stanza dove è ospitato
o, ancora di più, quelle che si generano al passaggio di
un camion davanti a casa?
Perché è evidente a tutti che se dovesse verificarsi
un terremoto, il comportamento dello scappamento , e quindi l'impulso,
ne rimarrebbe influenzato ... e se una scossa tellurica si,
perchè no il nostro respiro mentre
leggiamo l'ora sul quadrante del nostro regolatore( quello che
varia è solo l'intensità e la frequenza
della vibrazione disturbante)?
D'altronde l'avevo anticipato e forse ci avevate sorriso sopra
: " insomma, da tutto... e non se ne parli più!"
Non ho fatto altro che "commentare " l'equazione che
ci fornisce la variazione della durata, rispetto alla sua durata,
dell'oscillazione di un pendolo soggetto ad impulso
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Prossimamente parliamo di forchetta, ....si!si! proprio una
forchetta |
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