Macchina di Morin
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. 126 - 127, Pisa, 1989.
Descrizione
Questa macchina segna una data importante nella storia della scienza, perché presenta per la prima volta un meccanismo di registrazione abbastanza esatta, che permette al ricercatore di ottenere un grafico da poter studiare e confrontare con altri dati. L'apparecchio combina infatti un movimento uniforme della carta con il movimento da studiare. Mediante una penna si ottiene una traccia sulla carta che gira con un movimento di rotazione uniforme intorno ad un asse verticale : la curva avrà per ordinata le altezze e per ascissa il tempo.
La parte principale della macchina è il cilindro, che prima di ogni esperimento verrà ricoperto con un foglio di carta leggermente inumidito e incollato nei bordi. Il cilindro verticale ha una altezza di 2,1 m. e una circonferenza di 39,2 cm. (che corrispondono ad un diametro di 12,5 cm.). Davanti ad esso si pone il corpo di cui si vuole studiare la caduta, che in genere è un cilindro di ferro M, con punta conica, per diminuire la resistenza dell'aria. Un peso motore è sospeso a una corda che si arrotola a un rocchetto C. A una estremità del rocchetto c'è una ruota D a denti inclinati a 45° che muove con una vite senza fine un volano ad alette. Il peso produrrebbe un moto uniformemente accelerato, ma le resistenze passive, soprattutto quella dell'aria sulle alette, equilibriano la forza motrice. Le alette possono essere inclinate per controllarne l'azione sull'aria, e il peso motore può essere variato in maniera da ottenere gradualmente una regolarizzazione del moto del cilindro, alla velocità di circa un giro per secondo, il che avverrà in genere dopo che il peso ha percorso i 2/3 o i 3/4 della sua caduta. Resta tuttavia abbastanza tempo per far partire il corpo M, mediante una cordicella che sposta una levetta che blocca M, il quale viene guidato da due fili metallici ben tesi e paralleli che passano attraverso quattro orecchiette saldate a M, per impedire che l'attrito tra la penna (che è spinta verso il cilindro da una molla) e il cilindro faccia allontanare dalla verticale il percorso.
Il peso batte a fine corsa in uno zoccolo cilindrico di legno, ricoperto di ottone, scavato a forma conica, in cui vi è un feltro per attutire il colpo. Sul foglio di carta vengono tracciate linee parallele alla generatrice mediante un regolo di legno che si può porre sul montante destro della struttura dell'apparecchio e assai vicino al cilindro. La base del cilindro ha un cerchio con denti d'arresto: una levetta blocca successivamente il movimento durante l'operazione di tracciare le rette parallele. Prima si fa fare un giro al cilindro per segnare il cerchio da cui inizierà la caduta, poi si fa partire il cilindro. Avendo l'accortezza di porre d'incontro alle alette del volano una lamina sottile, dal rumore di ogni urto di questa si riconosce quando il movimento diviene uniforme.
Cenno storico
Arthur Morin, (Paris 1795 - id. 1880), presentò il 7 gennaio 1850 all'Accademia di Francia la sua macchina, in sostituzione della macchina di Atwood : "per rendere sensibile la legge della caduta dei gravi". Nella 2a.ed. del suo libro, stampato da L.Hachette a Parigi nel 1855 : "Leçons de Mécanique pratique. Notions Fondamentals de Mécanique" inserisce alle pagg. 86-93 una descrizione minuziosa del modello "adottato per i licei dal Ministero della Pubblica Istruzione". In un esemplare esistente al "Conservatoire des arts et metiers" in cui il cilindro aveva un'altezza di metri 3,1 e la circonferenza di un metro, era possibile distinguere il millesimo di secondo e misurare molto bene le velocità.
Bibliografia
MORIN (1855), pp. 86-90. DAGUIN (1878), pp.103-105. VIOLLE (1883), pp. 186-193.