Orologio
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L'orologio è uno strumento di indicazione dell'ora e, in senso più generale, di misurazione del trascorrere del tempo. È costituito essenzialmente da un motore, da un sistema di trasmissione e di controllo dell'energia nonché da un vero e proprio indicatore del tempo: il quadrante.
Dagli antichi orologi a pendolo ai moderni modelli a energia solare, in molte epoche l'orologio ha travalicato il significato per il quale è stato ideato - quello di registrare appunto il passare del tempo - finendo per diventare un vero status symbol, decodificatore degli usi e costumi di popoli differenti e di differenti generazioni.
Indice |
[modifica] Storia dell'orologio
L'esigenza di misurare il trascorrere del tempo era sentita fin dall'antichità. Il più semplice strumento realizzabile è stato la meridiana, costituita al minimo da un palo infisso nel terreno, il cui uso è documentato in Cina a partire dal III millennio a.C. Il complesso di Stonehenge è ritenuto un dispositivo astronomico per la determinazione del momento degli equinozi. Fino a che la misurazione del tempo avveniva con le meridiane, la suddivisione del tempo prevalente era quella in cui l'ora era la dodicesima parte del ciclo diurno, dall'alba al tramonto. Era perciò più lunga d'estate e più corta d'inverno.
Lo svantaggio principale della meridiana è quello di non funzionare di notte o nelle giornate nuvolose. Per questo motivo furono sviluppati orologi alternativi, basati sul progredire regolare di eventi. La clessidra per esempio è un semplice dispositivo basato sulla regolare fuoriuscita di acqua da un contenitore forato.
L'uso di clessidre da parte degli Egizi è documentato nel XV secolo a.C. In Grecia le clessidre furono usate per scandire la durata di gare, giochi, turni di guardia e anche per controllare la durata delle deposizioni in tribunale. Nel III secolo a.C. in Grecia le clessidre si svilupparono nei più precisi orologi ad acqua, nei quali l'acqua fluiva tra due contenitori collegati. Furono anche creati orologi ad acqua dotati di un sistema meccanico di indicazione dell'ora.
Nel corso del Medioevo furono inventati i primi orologi meccanici: nel giro di un mezzo secolo, all'inizio del Trecento, molti campanili cittadini vennero dotati di orologio. Si possono ricordare quelli di: Parigi, Milano, Firenze, Forlì...
Nel XVIII secolo John Harrison costrui dei cronometri (degli orologi progettati per avere elevata accuratezza e precisione) che, permettendo di calcolare la longitudine, cambiarono la navigazione di quel tempo.
[modifica] L'orologeria artistica
L'orologio, in quanto oggetto d'uso comune, ha assunto spesso una importante valenza artistica e simbolica. Fin dagli inizi dell'orologeria le casse erano più o meno riccamente decorate, e a volte lo era anche l'interno, per esaltare il fascino della meccanica di precisione. Gli orologi da tavolo potevano essere contenuti in materiali preziosi, oro, argento, bronzo, cofanetti laccati e intarsiati, mentre le pendole erano racchiuse in raffinati mobili in legno decorato, con una vetrata che metteva in evidenza il moto del pendolo. Anche gli orologi da torre non erano da meno. Un esempio formidabile è il famoso orologio di piazza San Marco a Venezia, costruito a partire dal 1493 per opera di Gianpaolo Rainieri e Giancarlo Rainieri.
Al rintocco delle ore, due statue meccaniche (chiamati Mori per il colore scuro dovuto al materiale) si inchinano alla Madonna e colpiscono le campane con un martello. Oltre all'ora indica anche informazioni astronomiche quali posizione dei pianeti, fasi lunari posizione del sole nello zodiaco. Pregevole è anche l'edificio che lo contiene e il raffinato quadrante, di 4,5 metri di diametro. Il meccanismo attuale deriva da restauri compiuti nel secolo XVIII.
Altro importante orologio, famoso per essere l'orologio astronomico più grande del mondo, è quello custodito nel campanile del Duomo di Messina, in Sicilia, alto 48 metri alla torre e 60 metri alla cuspide. Costruito negli anni '30 del 1900 dalla ditta Ungerer di Strasburgo per volere dell'Arcivescovo di Messina mons. Angelo Paino, presenta numerosi automi meccanici che ricordano i momenti più importanti della storia civile e religiosa della città e che ogni giorno, a mezzogiorno, si animano. L'orologio possiede inoltre un grande globo che indica le fasi lunari, un calendario perpetuo ed un calendario astronomico che riproduce fedelmente le posizioni dei pianeti in relazione alle varie costellazioni.
In Germania sono famose per l'orologeria Augusta, Norimberga e la Sassonia. In questi luoghi furono fabbricati meccanismi incredibili, con piccole scene rappresentate da automi meccanici. Uno dei maestri tedeschi più noti è Johannes Beitelrock, prima metà del XVIII secolo.
In Francia nello stesso periodo abbiamo Jean-André Lepaute e Abraham-Louis Breguet.
In Italia abbiamo tra gli altri il trentino Bartolomeo Antonio Bertolla, di cui è conservato il laboratorio al Museo Nazionale della Scienza e della Tecnologia "Leonardo da Vinci" di Milano.
Importante fino al 1700 è anche l'orologeria inglese. Diversi nomi di famiglie di orologiai sono rimasti nei marchi di famose case di orologeria attuali.
Attualmente all'orologeria è immediatamente associata la Svizzera, sede di molte grandi marche e principale esportatore di orologi di qualità. Questa nazione ha saputo infatti investire nella produzione di orologi artigianali pregiati, ma ha anche creato un mercato alternativo con la Swatch, rapidamente divenuta uno status symbol.
 Un prezioso orologio da taschino |
 Orologio degli inizi del Novecento inserito in una statuetta in porcellana |
 Orologio da parete della seconda metà dell'Ottocento, con la cifra "IIII", quadrante in marmo e decorazioni in pastiglia |
[modifica] Il quadrante analogico
Nei sistemi di visualizzazione arcaici, l'elemento funzionale era anche visualizzatore della grandezza misurata. per esempio l'accorciamento della lunghezza di una candela è indice diretto del tempo trascorso. L'informazione visualizzata è ottenuta per analogia con l'informazione prodotta dal fenomeno fisico, da cui il termine analogico.
Nelle meridiane si inizia ad avere il concetto di quadrante, ovvero un pannello attrezzato per evidenziare la lettura dell'ora.
Con l'avvento degli orologi meccanici, già a partire dalle clessidre ad acqua con galleggiante ed indicatore fino all'orologio a pendolo, diviene naturale l'impiego del quadrante a lancette. Nella versione più nota, due o più indicatori, in genere di forma affusolata/allungata, ruotano sopra una scala in cui sono incise le indicazioni di ora, minuti e secondi. Gli assi delle lancette sono in genere coassiali, ma non sempre. Nei cronografi da polso esistono spesso quadranti minori all'interno del quadrante principale.
Esistono o sono esistiti sistemi a lancette diversi da quello abituale. Nei primi orologi era impiegata una singola lancetta e le frazioni di ora potevano essere dedotte dalla posizione dell'indicatore tra due tacche di ore consecutive. In altri orologi vengono utilizzate lancette la cui estremità non ruota circolarmente ma si sposta avanti ed indietro lungo un arco.
Alcuni modelli di orologi adatti per persone non-vedenti hanno il coperchio del quadrante apribile in modo che la lettura dell'ora possa essere effettuata al tatto.
[modifica] Il quadrante digitale
Sono di tipo digitale tutte quelle modalità di visualizzazione dell'ora che avvengono per valori discreti. Mentre le lancette avanzano impercettibilmente senza soluzione di continuità, un orologio digitale mostra un orario preciso e ad un certo momento passa di scatto al valore successivo. Questo metodo è perfettamente adatto agli orologi in cui la generazione del segnale temporale è già digitale, come per esempio negli orologi al quarzo.
In questa categoria rientra una varietà molto eterogenea di tecniche, in genere è mostrato direttamente l'orario sotto forma di cifre, ma esistono alternative anche molto fantasiose. Inoltre in alcuni casi l'orario non è visualizzano direttamente all'utente, ma viene trasmesso in forma digitale ad un microprocessore. È il caso degli orologi integrati nei computer, nei videoregistratori ed altri apparecchi elettronici di consumo.
[modifica] Tecniche di visualizzazione digitale dell'ora
[modifica] A pannelli mobili
Alcune serie di pannelli (di solito due serie per le ore e due per i minuti) riportano incise le cifre da zero a nove. I pannelli possono essere grandi da pochi centimetri a molte decine di centimetri. Un sistema, in genere un rullo su cui sono incernierati, provvede a fare cadere il pannello della decade corretta al momento necessario attraversa una catena di ingranaggi. Per esempio la decade delle unità di minuto cambia ogni minuto, la decade delle decine ogni dieci minuti e così via. Il moto può essere fornito da qualunque meccanismo di orologio ma in genere è impiegato un motore elettrico. Il motore può anche essere di tipo sincrono alimentato dalla rete elettrica a 50 Hz, che fornisce la base del tempo (non eccessivamente precisa). Questo sistema è ancora impiegato nei tabelloni degli aeroporti per indicare la situazione dei voli.
[modifica] Display a led a sette segmenti
Con l'uso di soli sette diodi LED sagomati a forma di barra e disposti a formare la figura di un 8, è possibile, accendendo in opportune combinazioni i singoli elementi, rappresentare qualunque cifra tra zero e nove (Display a sette segmenti). Utilizzando almeno quattro di questi display, controllati da contatori elettronici o un microprocessore, è possibile mostrare l'ora. Nei modelli di maggiori dimensioni ciascun segmento può essere realizzato con diversi singoli LED allineati. I LED possono inoltre essere di vari colori: i primi erano rossi, successivamente gialli, verdi e blu. Apponendo una lente di fronte alla serie di display LED, è possibile proiettare l'immagine luminosa su una parete. Il problema principale di questa tecnica è l'elevato consumo di corrente, che ne limita l'uso ove l'orologio sia alimentato dalla rete elettrica. I primissimi modelli di orologio al quarzo da polso utilizzavano display LED che dovevano essere accesi premendo un pulsante.
[modifica] Display LCD
Il display a cristalli liquidi è il sistema di visualizzazione ormai ubiquitario negli orologi digitali da polso e a batteria in generale, in quanto il suo principale vantaggio è il ridottissimo consumo di energia elettrica. Questo display non emette luce, per cui per essere visibile di notte è normalmente dotato di un sistema di retroilluminazione accendibile su richiesta.
[modifica] Caduta di sfere
Questo meccanismo è caratterizzato da un curioso orologio costituito da un elaborato percorso lungo il quale cadono alcune sfere metalliche, rilasciate regolarmente ogni minuto da un motore elettrico. Una serie di meccanismi mossi dalla sola energia potenziale delle sfere provvede a generare i riporti ed agisce come un contatore di minuti ed ore. [1]
[modifica] Orologio binario
Gadget indubbiamente adatto per i geek. Una matrice di LED mostra le cifre corrispondenti ad ore e minuti in codice binario. [2]
[modifica] Lettura vocale dell'ora
Particolari orologi digitali da polso o da tavolo possono pronunciare con voce sintetica l'orario. Questo può essere utile per i non vedenti.
[modifica] La suoneria
Negli orologi meccanici, attraverso particolari sistemi di ingranaggi è possibile ottenere l'attivazione di un sistema di segnalazione sonora delle ore o intervalli significativi. Questo avviene per esempio negli orologi a cucù, negli orologi da torre dei campanili e torri civiche (alcuni però sostituiti da sistemi elettronici) e nelle sveglie meccaniche da comodino.
Il meccanismo di base è una sistema di ruote in cui sono praticate delle tacche di larghezza proporzionale al numero di rintocchi che devono essere suonati. La regolarizzazione approssimativa della velocità del sistema è svolta in genere da una ruota a palette frenata dall'attrito dell'aria, che agisce anche da blocco della suoneria per mezzo di un perno che si interpone tra le pale.
Il sistema, che trae energia da una molla o da un peso, agisce quindi colpendo ripetutamente un campanello o una campana, oppure soffiando aria per mezzo di mantici attraverso ance o organi a canne, oppure facendo ruotare la ruota dentata di un organetto meccanico.
Attualmente, negli orologi al quarzo, la suoneria è generata elettronicamente dal microprocessore attraverso un trasduttore piezoelettrico, oppure vengono attivati circuiti ausiliari quali un ricevitore radio.
[modifica] Le complicazioni
Nell'orologeria vengono chiamate "complicazioni" tutte le funzioni che vanno oltre la semplice visualizzazione dell'ora. Includono quindi i calendari, i calendari perpetui (ovvero quelli che indicano anche l'anno bisestile), le fasi lunari e le funzioni di cronografo. Un orologio che comprende queste funzioni supplementari è detto orologio complicato. Le complicazioni più difficili da realizzare sono la "ripetizione minuti" ed il "tourbillon". La ripetizione minuti fu creata nei secoli scorsi in modo da permettere di sapere l'ora esatta anche di notte. Consiste nell'indicazione sonora dell'orario, azionata da uno o due martelletti che fanno suonare due linguette metalliche chiamate "gong", che di solito si sviluppano intorno al movimento. Il tourbillon, inventato inizialmente da Breguet nel 1795 e sviluppato successivamente da Franck Muller nel 1983, fu creato per aumentare la precisione degli orologi. Consiste in un dispositivo rotante detto gabbia che al suo interno contiene l'organo regolatore dell'orologio, ovvero il gruppo bilanciere, spirale, ancora e ruota di scappamento. La rotazione di questo gruppo in un arco di tempo prestabilito, di solito 60 secondi, compensa i pur piccoli effetti della gravità sulle masse in movimento e permette così una maggiore precisione di marcia dell'orologio.
[modifica] Note
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- Negli orologi che indicano le ore con i numeri romani, il numero indicante le ore 4 è talvolta riportato graficamente con il segno 'IIII' e non 'IV': la prima forma, quella romana originale, viene preferita o per motivi di simmetria grafica all'interno del quadrante dell'orologio o per motivi di economicità nell'uso dei materiali per la compilazione del numero stesso. Ma vi è anche, un motivo storico: in quanto, agli albori delle meridiane, tale numero facilitava la conta delle ore alla povera gente priva di istruzione. Entrando poi così profondamente nella quotidianità, che quasi tutti i costruttori di orologi che seguirono lo adottarono.
- La suddivisione in 12 settori del quadrante degli orologi divenne uno standard quasi universale solo con la Rivoluzione Francese e le successive Guerre napoleoniche. Precedentemente erano diffusi anche i quadranti che mostravano 6 o 24 ore [3]. Durante la Rivoluzione si tentò anche di introdurre la suddivisione della giornata in 10 ore e furono costruiti appositi orologi decimali [4].
- Via dell'Oriuolo che si trova a Firenze, prese questo nome perché in una casa di questa strada, nel 1353, fu costruito il primo orologio a ruote in Firenze, orologio che era destinato alla Torre del Palazzo della Signoria.
- Nelle pubblicità degli orologi, le lancette sono sempre disposte alle 10:10, in modo da formare una "V". Il motivo è che questa posizione mette in evidenza il marchio del costruttore, incorniciandolo.
[modifica] Bibliografia
- Dava Sobel, Longitudine, traduzione di Gianna Lonza e Olivia Crosio, Milano, Rizzoli, 1996. .
[modifica] Voci correlate
- Meridiana
- Clessidra
- Orologio ad acqua
- Orologio a pendolo
- Orologio da polso
- Orologio da tasca
- Orologio atomico
- Orologio da sub
- Orologio al quarzo
- Orologio a cucù
- Orologio del giorno del giudizio (Doomsday Clock)
- Orologio radiocontrollato
- Orologio automatico
- Cronometro
- Cronografo
- Tempo Universale Coordinato
- Real Time Clock
- Simbologia del numero 12
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