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In questa guida spieghiamo come scegliere un orologio a pendolo e vediamo quali sono i migliori prodotti disponibili sul mercato con i relativi prezzi.
Chiamato anche pendola, è un meccanismo per misurare lo scorrimento del tempo che si basa sulle oscillazioni regolari di un pendolo mosso meccanicamente. Con l’introduzione, nel ventesimo secolo, di strumenti di misurazione molto più precisi, come l’orologio al quarzo e successivamente il modello atomico, l’orologio a pendolo è caduto in disuso, ma conserva ancora tutti i suoi pregi estetici e artistici.
Storia
Alcuni tra i migliori modelli realizzati artigianalmente infatti sono racchiusi da incassi in legni pregiati spesso finemente decorati, considerati alla stregua di veri e propri cimeli di meccanica e precisione artigianale. Spesso presentano raffinate suonerie e animazioni ed effetti scenografici molto elaborati. Innumerevoli, le dimensioni che questi oggetti possono avere: si va infatti dal pendolo da scrivania, a quello da ‘arredamento’, fino ai più imponenti e maestosi orologi a torre.
Il moto del pendolo era stato preso in esame dallo scienziato Galileo Galilei già nel diciassettesimo secolo, ma fu Christiaan Huygens a inventare il vero e proprio orologio a pendolo, il cui brevetto fu da lui stesso depositato nel 1656. La realizzazione degli orologi da parte di un gruppo di orologiai olandesi e la loro successiva commercializzazione iniziò l’anno successivo ed ebbe subito un grande successo. Gli orologi di miglior fattura vengono creati nel diciottesimo secolo, e caratterizzati da materiali di valore e suonerie complesse, d’effetto e molto scenografiche. Un esempio di questa arte lo si può ammirare a San Pietroburgo, presso il Museo dell’Ermitage: è un pavone in oro massiccio che allo scoccare di ogni ora canta con un realismo stupefacente.
Funzionamento
Il fulcro dell’orologio è ovviamente costituito dal pendolo, formato da un’asta in legno o metallo ancorata a un punto fisso con un peso all’estremità opposta. Questo peso solitamente può scorrere lungo l’asta di modo da poter regolare la distanza tra il punto di aggancio e il baricentro, quindi anche l’arco di oscillazione. Al variare della temperatura però può variare anche la funzionalità del pendolo in quanto, per effetto della dilatazione dovuta dal calore, la lunghezza stessa del pendolo può essere alterata. Questo è il motivo per cui in passato i pendoli venivano assemblati con diversi materiali e diverse leghe di metallo, in modo da compensare e controbilanciare l’effetto della dilatazione: una tecnica, questa, che fu inventata da Gorge Graham nel 1721.
Ma torniamo al funzionamento: il moto del pendolo viene convertito da appositi meccanismi chiamati scappamenti nella rotazione che permette alle lancette di muoversi nel quadrante. Allo stesso tempo, questi scappamenti conferiscono al pendolo quell’energia cinetica necessaria a compensare l’effetto dell’attrito. Ne esistono diversi tipi, ma solitamente gli scappamenti sono formati da una ruota dentata alla quale viene accorpato un ingranaggio solidale alla stessa asse del pendolo. Questa ruota subisce quindi una torsione che scaturisce da una molla o da una semplice corda che si srotola da un rullo per effetto di un contrappeso.
Questo complesso sistema fornisce al pendolo l’energia necessaria per completare l’oscillazione una volta superata la metà del percorso e permette alla ruota dentata di fare uno scatto in avanti. Quando il pendolo torna indietro il processo si ripete nel senso opposto e la ruota avanza ancora; questa sequenza continua fino a che la molla o il contrappeso esauriscono la loro energia.
È invece il rapporto tra il numero dei denti e quello dei pignoni, a stabilire la quantità di giri che ogni ruota deve eseguire. La ruota centrale, ad esempio, collegata alla lancetta dei minuti, deve compiere un giro completo su se stessa in un’ora. Questo ha resa necessaria l’aggiunta di un ennesimo meccanismo, la minuteria, composto da tre ruote. Si tratta di un meccanismo definito demoltiplicatore: il suo rapporto è di 12 giri a 1 nel caso di quadranti a 12 ore, e di 24 giri a 1 in caso il quadrante abbia 24 ore. Altri ingranaggi possono essere installati per indicare la data, l’evoluzione delle fasi lunari e, nel caso degli apparecchi più sofisticati, per eseguire complicate previsioni astronomiche.
Nel corso degli anni sono stati sviluppati altri sistemi di alimentazione oltre al peso e alla molla, in modo da non dover più dipendere dalla carica manuale dell’orologio. Tra questi tentativi, da citare sicuramente è il pendolo di Cox, che era in grado di ottenere l’energia necessaria dalla variazione della pressione dell’atmosfera. Questo sofisticato meccanismo, creato nel 1760, purtroppo ora non è più funzionante, ma è in ogni caso conservato in un museo di Londra.
Nelle pendole di più recente fabbricazione la molla può essere ricaricata da un motorino elettrico o da un sistema di elettromagneti sincronizzati con il movimento del pendolo, che hanno eliminato la necessitò di installare gli scappamenti.
I primi modelli di orologio a pendolo, quelli creati da Huygens, erano molto precisi per l’epoca, basti pensare che avevano un ‘ritardo’ di circa 10 secondi al giorno. La compensazione della dilatazione causata dal calore di cui abbiamo parlato prima e la creazione di una camera a vuoto dove potesse oscillare il pendolo hanno portato a strabilianti progressi nella precisione di questi meccanismi, riducendo il ritardo fino a pochissimi centesimi di secondo nei modelli odierni più evoluti.
Alternative
Se dobbiamo parlare degli svantaggi di questi orologi, il primo è sicuramente quello di non poter essere utilizzato in movimento per non perturbare il delicato equilibrio dell’oscillazione del pendolo, che potrebbe smettere di funzionare. Ma la necessità di un apparecchio ‘portatile’ era molto sentita a quei tempi perché una misura precisa del tempo era indispensabile, ad esempio, per calcolare la longitudine e quindi l’esatta posizione di un’imbarcazione nel mare.
Fu lo stesso Huygens, qualche anno dopo, a ovviare a questo problema, dotando i propri orologi di un bilanciere che potesse funzionare anche in movimento e in qualsiasi posizione. Il bilanciere altro non è che un volano di diverso peso in base alla necessità che ruota attorno al suo asse e viene assicurato a uno scappamento molto simile a quello sopraccitato. La rotazione del volano, in senso orario e antiorario, a ripetizione, scambia l’energia cinetica prodotta da questa rotazione in energia potenziale, che viene ‘immagazzinata’ da una molla a torsione. L’evoluzione di questo meccanismo è quello che portiamo, tuttora, al polso, nei nostri moderni orologi meccanici.
A metà tra questi due sistemi si posiziona il pendolo a torsione, dove delle piccole sfere vengono fatte ruotare sospese a una molla, anche se quest’ultima soluzione ha un carattere puramente estetico in quanto le manca la comodità del bilanciere e la precisione del classico pendolo.
Doppio pendolo
Nel ventesimo secolo, un ingegnere britannico di nome William Hamilton Shortt diede alla luce un orologio dotato di due pendoli che era in grado di offrire una precisione incredibile per l’epoca, ossia un ritardo giornaliero di un solo centesimo di secondo, ed era così strutturato: in un contenitore ‘sotto vuoto’ oscillava senza alcuna influenza esterna un pendolo realizzato con una speciale lega resistente alla dilatazione termica. Il pendolo in questione rimane in contatto con uno scappamento creato ad hoc solo per una piccolissima frazione di secondo ogni trenta secondi, mentre un secondo pendolo, chiamato anche slave, porta avanti un cricco che, sempre ogni trenta secondi, aziona un elettromagnete che libera una leva. La leva per fa forza di gravità cade sul pendolo principale dandogli quella piccola spinta necessaria a mantenerlo in funzione. Subito dopo la leva cade su un contatto elettrico che attiva un elettromagnete secondario che serve a riportare la leva in posizione, crea l’impulso necessario alla misurazione del tempo e manda un ennesimo impulso al meccanismo che regola la sincronizzazione del secondo pendolo, che è particolarmente importante in quanto è proprio il pendolo secondario a liberare la leva.
Per mantenere questo complesso sistema il più possibile isolato da qualsiasi fattore esterno, entrambi i pendoli vengono fissati a supporti che impediscono le vibrazioni, ancorati a loro volta a supporti di calcestruzzo. Ovviamente non si tratta di un orologio di uso comune se non negli osservatori astronomici: la sua estrema precisione, infatti, ha consentito di misurare le variazioni che si verificano stagionalmente nella velocità di rotazione della terra. Ancora non esiste in commercio un orologio, né un qualsiasi altro strumento di laboratorio, che possa battere questa precisione; basti pensare che i comuni orologi al quarzo hanno il difetto di ‘perdere’ un secondo al giorno.
Orologi a Pendolo più Venduti
Per concludere proponiamo una lista degli orologi a pendolo più venduti in questo momento con il relativo prezzo.
Cliccando sui diversi prodotti che si trovano nella lista viene aperta una nuova pagina nella quale è possibile leggere le opinioni e le recensioni dei clienti che li hanno provati.
