MUSEO DEGLI STRUMENTI PER IL CALCOLO - Gli Strumenti Scientifici

La Campana di Savart

Tratto da Roberto Vergara Caffarelli, STRUMENTI SCIENTIFICI TRA XVIII E XIX SECOLO NEL DIPARTIMENTO DI FISICA DELL' UNIVERSITA' DI PISA, in:
C.A. Segnini e R. Vergara Caffarelli, ANTICHI STRUMENTI SCIENTIFICI A PISA (SEC. XVII - XX), pp. 143 - 144, Pisa, 1989.

Descrizione
La Campana di Savart, dimostra il fenomeno del rinforzo del suono per risonanza. È un apparecchio di grande potenza, utile per studiare la riflessione delle onde sonore in grandi ambienti. Per questo scopo serve meglio dei tubi di organo, i quali dovendo essere percorsi da una colonna d’aria sempre rinnovata, producono movimenti che interferiscono nel fenomeno che si vuole studiare così da non permettere esperienze esatte.

Illustrazione del funzionamento della Campana Una campana di bronzo è fatta vibrare per mezzo di un archetto davanti all’apertura di un largo tubo, il cui fondo È fisso, oppure È formato da una sorta di pistone mobile. In quest’ultimo caso, si sposta il fondo per dare al tubo la profondità piÙ conveniente perché il suono venga rinforzato al massimo. Per una campana il rinforzo massimo si ha quando il diametro del tubo è uguale a quello della campana. Naturalmente in presenza di un rinforzo maggiore il suono si spegne più rapidamente. L’effetto di risonanza è tale che, lasciato trascorrere il tempo sufficiente a perché non si senta più alcuna vibrazione, basta avvicinare il tubo alla campana per far riapparire un suono intenso.

Se la cassa di risonanza è un tubo aperto dalle due parti, allora occorre una lunghezza doppia di quella dei tubi chiusi ad una estremità. L’esemplare, fabbricato da Marloye, ha un braccio scorrevole al centro, sotto la campana, a cui possono essere applicate, mediante incastro a coda di rondine, le casse di risonanza in maniera da trovare la giusta distanza per il rinforzo del suono.

Cenno storico
Con questo apparecchio F. Savart è riuscito a far oscillare una gran massa d’aria, per esempio tutta l’aria contenuta in una stanza.
Mediante una membrana sottile coperta di sabbia ha potuto riconoscere dal movimento della sabbia i punti in cui l’aria oscillava più o meno energicamente. Ponendo orizzontale il cilindro rinforzante e spostando la membrana con la sabbia lungo il suo asse poté osservare i nodi e i ventri delle oscillazioni dell’aria.

Scoprì così che la distanza tra due nodi non è la stessa in stanze differenti, per esempio diminuisce in uno spazio stretto e basso. Infatti nodi e ventri sono prodotti dall’incrociarsi di onde dirette e onde riflesse dal muro opposto all’apparecchio.

Il fratello, N. Savart ha continuato queste esperienze studiando la riflessione di onde sonore prodotte da una campana posta a 1,3 metri da terra e a una distanza di 40 o 50 metri da una parete piana e verticale, mentre le onde potevano propagarsi liberamente dal centro in tutte le altre direzioni.

Bibliografia
SAVART, Ann. de Chimie et de physique, 2^a. serie, t.XXIV, p. 56. DAGUIN (1878), t.I, pp. 635-637. VIOLLE (1888), t.II, 1^ère partie, pp. 279-280.BATTELLI e CARDANI, vol.II, p. 111. Brenni, (1986) pp. 23-24.