Calcolo meccanico

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Calcolatrice meccanica Facit c1-13 del 1962

Il calcolo meccanico, nell'accezione moderna, comprende strumenti che permettono di eseguire da una (addizione) a quattro (addizione, sottrazione, moltiplicazione e divisione) operazioni in modo automatico, grazie a meccanismi azionati a mano o da un motore elettrico. Le operazioni vengono eseguite grazie a degli ingranaggi o delle cremagliere che permettono di sommare due numeri, riportando anche l'importo.

Nelle macchine meccaniche addizionatrici più semplici la sottrazione, quando possibile, viene effettuata per complemento. Nelle addizionatrici più complesse la sottrazione viene eseguita direttamente, ad es. girando una manovella nel verso opposto a quello usato per addizionare. Nelle calcolatrici che permettono le quattro operazioni la moltiplicazione viene normalmente eseguita tramite addizioni ripetute, la divisione tramite sottrazioni ripetute. Vennero anche realizzate macchine, come la Friden SRW, in grado di calcolare automaticamente le radici quadrate implementando un algoritmo appropriato (algoritmo di Newton).

Nel corso degli anni vengono realizzati e venduti vari tipi di calcolatrici meccaniche. Solitamente, nelle macchine più recenti, i dati vengono inseriti tramite una tastiera ed il risultato viene stampato su di un nastro di carta. In altri tipi di macchina i dati vengono inseriti girando dei dischi numerati o spostando delle levette ed il risultato appare in un visualizzatore meccanico.

L'abaco ed il regolo calcolatore non possono venir considerati dei calcolatori meccanici. L'abaco non tiene conto del riporto, che va aggiunto dall'operatore, ed il regolo è uno strumento che funziona in modo grafico.

Indice

[modifica] Sviluppo del calcolo meccanico

Il più antico strumento noto di calcolo meccanico è la macchina di Anticitera, usato per il calcolo del moto dei pianeti nel II-I secolo a.C.. Però deve essere considerato più come antenato dell'astrolabio, che della calcolatrice.

Disegno orignale della calcolatrice di Wilhelm Schickard

Nel 1623 Wilhelm Schickard costruisce la prima macchina meccanica per le addizioni. Sfortunatamente l'unico modello prodotto venne distrutto in un incendio e l'inventore morì di peste poco dopo. L'esistenza di questa macchina è stata scoperta solo recentemente grazie alla descrizione contenuta in una lettera di Schickard a Keplero.

Nel 1642 Blaise Pascal, all'oscuro della macchina di Schickard, reinventa la macchina per le addizioni e le sottrazioni. Della sua macchina, che viene detta Pascalina, vengono prodotti e venduti una cinquantina di esemplari, alcuni dei quali ancora esistenti.

Nel 1673 Leibniz presenta alla Royal Society di Londra il primo calcolatore meccanico in grado di eseguire anche moltiplicazioni e divisioni. Al momento della presentazione il calcolatore non è ancora terminato, ma il progetto gli permette di venir ammesso all'unanimità alla Royal Society. La calcolatrice, che si basa su di un nuovo meccanismo detto ruota di Leibniz, viene completata solo nel 1694. A causa della precisione necessaria nella sua costruzione, la produzione commerciale di questo apparecchio non è però fattibile fin verso la metà del XIX secolo. (La ruota di Leibniz, in forma modificata, viene ancora usata nel 1948 da Curt Herzstark per la costruzione della Curta, una calcolatrice meccanica tascabile.)

Lo sviluppo del calcolo meccanico riprenderà vigorosamente solo nel 1800, quando la nascente industria meccanica di precisione metterà a disposizione i mezzi per realizzare e perfezionare le idee dei primi precursori.

Disegno del Comptometer (1887)

Nel 1822 Charles Babbage presenta il modello di una macchina differenziale, che non realizzerà completamente, in grado di tabellizzare automaticamente una funzione polinomiale qualunque. Questa macchina dovrebbe essere azionata da un motore a vapore. Inizia inoltre il progetto per una macchina analitica programmabile. La macchina differenziale verrà realizzata nel 1991 al Science Museum di Londra seguendo i progetti originali.

Dalla fine dell'800 fino agli anni 1960 ebbero un grosso successo commerciale le addizionatrici a cremagliera. Si trattava di macchine molto economiche e compatte in grado di eseguire addizioni e sottrazioni. I dati vengono introdotti e sommati (o sottratti) muovendo con uno stilo delle cremagliere e il risultato appare in un visualizzatore meccanico. I modelli più conosciuti, il cui nome è spesso utilizzato per indicare l'intera categoria, furono il Troncet (il primo ad avere un certo successo) e i vari Addiator (prodotti in milioni di esemplari). Ricordiamo anche il Ve-Po-Ad il cui nome (Vest Pocket Adder = sommatrice da panciotto) indica le dimensioni relativamente ridotte raggiunte da questi strumenti.

Addizionatrice Dalton

Negli anni a cavallo tra 800 e 900 vedono la luce molte calcolatrici che influenzeranno tutto lo sviluppo dei decenni succesivi: Willgodt Theophil Odhner e Stephen F. Baldwin inventano independentemente la calcolatrice a denti mobili, Dorr Felt brevetta la Comptometer (la prima addizionatrice a tasti), William S. Burroughs produce la prima calcolatrice scrivente, Hubert Hopkins progetta la Dalton, la prima calcolatrice a 10 tasti.

In Italia, nel 1897, Carlo Fossa Mancini brevetta la prima addizionatrice italiana prodotta industrialmente.

Nel 1948 Curt Herzstark inizia la produzione della Curta, una calcolatrice meccanica completa ma molto compatta, quasi tascabile.

Nel 1956 Natale Capellaro progetta, in Olivetti, la macchina da calcolo elettrica Tetractys, dotata di due totalizzatori e memoria, dalla quale, sulle stesse linee di montaggio, verranno anche prodotte due versioni meno performanti denominate "Divisumma 24" ed "Elettrosumma". Con la matricola incisa a pantografo sul basamento in ghisa, queste tre macchine rimasero in produzione per oltre 15 anni ed esportate nel Regno Unito, negli Stati Uniti ed in Canada. Le versioni destinate ai paesi con rete elettrica a 115 volt, differivano nel motore elettrico (70 watt) e nel passo (più stretto) della vite senza fine, ricavata nel prolungamento dell'asse motore che azionava l'ingranaggio principale frizionato, realizzato in tela bachelizzata. Alcune versioni di questa classe di macchine da calcolo definita MC24, disponevano di un carrello tabulatore simile a quello di una macchina da scrivere; i cinematismi interamente in metallo, erano azionati da camme a profili multipli sinterizzate, la lubrificazione a vita, comprendeva quatro tipi diversi di lubrificante posti nei punti di maggior attrito.

[modifica] Bibliografia

  • Ernst Martin, Die Rechenmaschine und ihre Entwicklungsgeschichte (1925), è disponibile in internet la traduzione inglese "The Calculating Machines"
  • Franco Soresini, Storia del calcolo automatico (1977), Confederazione generale dell'Industria Italiana
  • Thomas A. Russo, Antique Office Machines, 600 Years of Calculating Devices, Schiffer Publishing Ltd
  • Michael R. Williams, Dall'Abaco al Calcolatore Elettronico, Franco Muzzio Editore
  • Carl B. Boyer, Storia della matematica, Oscar Mondadori

[modifica] Voci correlate

[modifica] Collegamenti esterni

A carattere generale

Dedicati a macchine o produzioni specifiche

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