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Appunti sulla teoria e sulla pratica ( # 22 )
sull'errore dello scappamento

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) .

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

Prossimamente parliamo di forchetta, ....si!si! proprio una forchetta



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