lunedì 21 dicembre 2020

STEP #28 - LA SINTESI FINALE

 

LA SINTESI FINALE 

Bussola di Inclinazione di Felice Morelli presentata nel "Catalogo del 1829" di S. Barlocci [immagine: STEP 02]
La Bussola d'Inclinazione (ENG: 
Dipping-needle compass) è uno strumento necessario alla misurazione dell'inclinazione magnetica [definizione ed etimologia: STEP 01]. 
Grazie ad un sistema costituito da un ago magnetico rotante in acciaio, fissato ad una struttura rigida in ottone [materiali: STEP 08], e dei cerchi graduati goniometrici, orizzontali e verticali [glossario: STEP 03, anatomie: STEP 16], è possibile leggere l'angolo formato dall'ago magnetico sul piano orizzontale [manuale d'uso: STEP 22], che rappresenta l'inclinazione magnetica del punto di osservazione. 
L'inclinazione magnetica è un effetto causato dall'allineamento dell'ago magnetico con le linee di forza del campo magnetico terrestre che, non correndo parallelamente alla superficie terrestre, portano lo stesso ago a puntare verso il basso nell'emisfero nord (inclinazione positiva) e verso l'alto nell'emisfero sud (inclinazione negativa) [scienza: STEP 04]. 
Il principio su cui si basa la bussola coinvolge l'interazione magnetica tra il campo magnetico terrestre, originato dalla dinamica del ferro fluido presente nel nucleo esterno della Terra, e l'ago calamitato che, raggiunto l'equilibrio, indicherà il Nord magnetico [principio fisico: STEP 05]. 
Oltre a basarsi sul magnetismo, però, lo studio del campo magnetico terrestre è fondato anche sull'analisi delle rocce, e, quindi, sul fenomeno del paleomagnetismo [chimica: STEP 26], secondo cui gli atomi dei materiali fossili, sotto forma di magnetizzazione residua, si orientano rispetto alle linee di campo magnetico del punto. 
Inoltre, è stato dimostrato che gli zigoli indaco si comportano come bussole di inclinazione, poiché sono in grado di rilevare il campo geomagnetico e di utilizzare queste informazioni per finalizzare la loro direzione migratoria [mito: STEP 07]
A trattare il concetto di inclinazione magnetica, già delineato da Georg Hartmann nel 1541, e ad ideare lo strumento, fu Robert Norman [inventore: STEP 09], marinaio e poi ideatore di strumenti scientifici, nel suo pamphlet:

"The newe attractive: shewing the nature, propertie, and manifold vertues of the loadstone : with the declination of the needle, touched therewith under the plaine of the horizon

da cui è possibile reperire le prime rappresentazioni grafiche dell'oggetto: 

Prime grafiche dello strumento dal pamphlet "The Newe Attractive" di R.Norman [simbolo: STEP 06]


Oltre a Norman, la Bussola di inclinazione viene anche trattata e descritta in opere successive come nel "De Magnete" di W.Gilbert nel 1600, nel "Sur le variations du  magnetisme terrestre a differentes latitudes, Journal de Physique" di A. Von Humboldt e J.B. Biot nel 1804 e nel "Catalogo del 1828" di S. Barlocci [libri: STEP 10]; poi prodotta da vari costruttori, quali Felice Morelli, E. Lenoir, Henry Barrow e le "Officine Galileo" [costruttori: STEP 11], quindi, brevettato a partire dal XIX secolo con Joseph Gardam [brevetti: STEP 17] e poi utilizzata in varie spedizioni scientifiche, come da Sir Douglas Mawson raggiungere il Polo Sud, motivo per cui  la bussola d'inclinazione è protagonista di un francobollo, in occasione del 75° anniversario di tale spedizione. 
Prismatic Compass and Llodt -Creak Dip  Circle

Più recentemente, invece, viene realizzata, ad esempio, dal marchio siciliano ML-Systems s.r.l di attrezzature scientifiche per la didattica e l'insegnamento [marchio: STEP 20].
Si tratta di uno strumento particolare, appartenente all'estesa famiglia delle bussole [tassonomia: STEP 14]. Per questo motivo è difficile trovare sue rappresentazioni nella quotidianità, mentre risultano più reperibili le versioni più tradizionali della bussola, ad esempio, nelle pubblicità [STEP 13], nel cinema [STEP 12] o nei fumetti [STEP 21]. 
In sintesi, l'oggetto in esame è riconducibile in particolar modo al tema del magnetismo, e quindi alla determinazione dell'inclinazione magnetica delle linee di campo magnetico terrestre, e quindi, all'indicazione del Nord magnetico. [mappa concettuale: STEP 27].

STEP #27 - LA MAPPA CONCETTUALE

 

LA MAPPA CONCETTUALE

BUSSOLA D'INCLINAZIONE








martedì 15 dicembre 2020

STEP #26 - LA CHIMICA E GLI STRUMENTI SCIENETIFICI

 

LA CHIMICA E GLI STRUMENTI SCIENTIFICI

Lo studio del campo magnetico del passato si basa sull'analisi delle rocce, soprattutto di quelle contenenti minerali ferrosi (magnetite, ematite), che lo hanno fossilizzato sotto forma di magnetizzazione residua, molto debole; questo fenomeno è detto paleomagnetismo

Gli atomi possono orientarsi secondo il campo magnetico del luogo in cui si trovano: possiedono elettroni in movimento che sono sensibili ai campi magnetici. Se i minerali dotati di suscettività magnetica (sensibilità al campo magnetico) si trovano ad una temperatura superiore al punto di Curie, e ciò si ha con un magma fuso, gli atomi dei minerali si dispongono in modo casuale. A mano a mano che la temperatura diminuisce sotto questo valore e il magma comincia a solidificarsi, gli atomi si orientano secondo la direzione del campo magnetico presente in quel momento in quel punto e la loro posizione rimane “fossilizzata” (magnetizzazione termorimanente, quando la roccia si è completamente solidificata. In questo modo è possibile ricostruire la storia del campo magnetico della Terra.

Si può avere anche una magnetizzazione detritica (o deposizionale): sedimenti detritici contengono piccolissimi granuli ferromagnetici che si allineano secondo il campo magnetico durante la sedimentazione. Dopo aver toccato il fondo (del mare, di un fiume, di un lago), i granuli magnetici sono immersi in una fanghiglia acquosa in cui sono ancora liberi di ruotare, come gli aghi di una bussola, per allinearsi al campo magnetico terrestre. 


 



lunedì 30 novembre 2020

STEP #25 - COSE PERSONALI

 

COSE PERSONALI

PASSATO (MEMORIA): memento
Boomerang con disegni aborigeni che mi ricorda del viaggio in Australia del 2016.

PRESENTE (FARE): utensile
Moka "Bialetti" che uso ogni mattina per preparare il caffè.

FUTURO (PROGETTO): feticcio
Ciondolo a forma di pesce ricevuto da un amico dopo un viaggio in Perù che è ormai il mio portafortuna. 

venerdì 27 novembre 2020

STEP #24 - LE PAROLE NELLA STORIA

 

LE PAROLE NELLA STORIA


Google Ngram Viewer

-Dal grafico è evidente che il termine "ago magnetico" è stato maggiormente utilizzato in passato, nel periodo tra il 1800 e il 1900, probabilmente grazie alle nuove invenzioni quali gli aghi astatici ad opera di Leopoldo Nobili nel 1825. 

-Mentre i termini "inclinazione magnetica" e "campo magnetico terrestre" sono stati più utilizzati nel periodo introno al 1900, probabilmente a seguito della pubblicazione del manuale "Magnetismo e ipnotismo" del dott. G. Belfiore nel 1898.

-"Bussola d'inclinazione", invece, ha avuto uso pressappoco costante.


domenica 22 novembre 2020

STEP #23 - LA NORMATIVA

 

LA NORMATIVA

Norma numero UNI 7004:1971

Stato IN VIGORE
Data entrata in vigore 31 dicembre 1971
Data ritiro : ancora in vigore


1.Titolo Strumenti di misura. Estremità calibranti filettate con profilo a fianchi completi (una metà) e a fianchi raccorciati (una metà) ed attacco a bussola per filettature metriche ISO con diametro nominale oltre 50 fino a 70 mm.

   Sommario Esempio e prospetto con designazione. Materiale: acciaio 88 mnv , 8 ku UNI 2955- 68 temprato e rinvenuto con durezza hrc maggiore o uguale 62, ovvero acciaio con stabilità dimensionale e resistenza all' usura equivalente o maggiore.


2. Titolo  Strumenti di misura. Impugnature e vite per estremità calibranti con attacco a bussola.
   Sommario Esempio e prospetto con designazione. Materiali: per le impugnature, acciaio con carico unitario di rottura r circa 50 kgf/mm2, cromato opaco; lega P-Al Si 1 MgMn UNI 3571. Per la vite: acciaio classe 8 g, secondo UNI 3740- 65.

STEP #22 - UN MANUALE D'USO

 

MANUALE D'USO

La bussola di inclinazione, o inclinometro magnetico, misura la componente verticale del campo magnetico terrestre
L'ago magnetico, sospeso nel suo centro di gravità, ruota liberamente in tutte le direzioni sia orizzontali che verticali intorno ad un asse orizzontale, che viene fatto coincidere con il meridiano magnetico. Per questo motivo viene fissato una base con tre viti calanti ad un cerchio orizzontale graduato, suddiviso in angoli centesimali da 0 a 200, che consente di ruotare il corpo dello strumento mediante un braccio sporgente. 
L'angolo formato dall'ago magnetico con il piano orizzontale è l'angolo di inclinazione magnetica del punto di osservazione e può essere letto direttamente sul cerchio verticale graduato al grado che viene sorretto dalla due colonnine di ottone.
[L'angolo è positivo quando il polo nord è in basso e negativo nel caso contrario. Su una carta geografica tutti i punti con uguale inclinazione magnetica si uniscono nelle linee dette isocline. L'isoclina più importante con inclinazione zero è detta equatore magnetico.]

giovedì 19 novembre 2020

STEP #21 - NEI FUMETTI

 

NEI FUMETTI

"ZIO PAPERONE e la bussola del magico Wilbur"

DISEGNI: Ottavio Panaro
SERIE: Topolino 2912
ANNO DI PRODUZIONE: 2011





STEP #20 - IL MARCHIO

 

IL MARCHIO

Logo ML systems srl

ML SYSTEMS srl - attrezzature scientifiche per la didattica e l'insegnamento
Si tratta di un'azienda nel settore istruzione con sede a Palermo, specializzata nella produzione e distribuzione di strumenti scientifici. La bussola di inclinazione è solo uno dei numerosi strumenti prodotti dell'azienda.

venerdì 13 novembre 2020

STEP #19 - L'ABBECEDARIO

 

L'ABBECEDARIO

della Bussola di Inclinazione

A - AGO MAGNETICO: si orienta secondo il campo magnetico terrestre, formando con il piano orizzontale un angolo, che viene chiamato angolo di inclinazione.
B - BUSSOLA: strumento di orientamento, che indica sempre il Nord magnetico.
C - CAMPO MAGNETICO TERRESTREpuò essere assimilato come il campo prodotto da un dipolo situato al centro della Terra e formante un angolo di 11,3° con l'asse terrestre.
D - DECLINAZIONE MAGNETICA: è il valore dell'angolo sul piano orizzontale tra la direzione dell'ago magnetico e la direzione del meridiano del luogo.
E - ETIENNE LENOIR: costruttore francese di strumenti per l'Osservatorio Astronomico di Parigi, sotto la supervisione di Humboldt.
F - FELICE MORELLI: macchinista responsabile della creazione dell'esemplare di bussola di inclinazione registrato nel Catalogo nel 1828.
G - GONIOMETROstrumento che consente la misurazione di angoli, oppure l'individuazione di un angolo a partire da una semiretta posta come origine.
H - HARTMANN GEORG: matematico e costruttore di strumenti tedesco, dedicò i propri sforzi alla misurazione della declinazione magnetica.
I - INCLIAZIONE MAGNETICA: l'angolo determinato dalla direzione del campo magnetico terrestre con il piano orizzontale su qualsiasi punto della Terra. 
L - LINEA DI FORZA o DI CAMPO MAGNETICO: rappresentano graficamente il corso di un campo magnetico e, quindi, la forza e le proprietà di un magneteSono sempre tangenti al vettore campo magnetico e ne hanno lo stesso verso.
M - MAGNETISMO: è quel fenomeno fisico per cui alcuni materiali sono in grado di attrarre il ferro, oltre a trasmettere tale capacità ad altri materiali.
N - NORD MAGNETICOè il punto della superficie terrestre dove le linee di flusso del campo geomagnetico sono perpendicolari al suolo e dirette verso il terreno. 
O - OTTONE: materiale adoperato nella struttura della bussola. Si tratta di una lega ossidabile formata da rame (Cu) e zinco (Zn).
P - PAMPHLET: è una breve pubblicazione con intento polemico, in cui l'autore prende posizione contro un altro autore o contro l'intera società, su temi di stretta attualità. Nel suo pamphlet "The Newe Attractive" Robert Norman descrive la prima bussola di inclinazione.
Q - QUARTI: il cerchio orizzontale graduato della bussola è suddiviso in 4 quarti, con scale da 0 a 90 gradi.
R - ROBERT NORMAN: prima marinaio britannico del XVI secolo, poi fabbricante di bussole. Trattò il concetto di inclinazione magnetica.
S - SPEDIZIONI: Impresa a carattere scientifico o militare, che comporta il trasferimento di più persone da un luogo a un altro.
T - THE NEWE ATTRACTIVE: pamphlet pubblicato nel 1581, in cui sono riportate le proprietà della calamita, alcuni aspetti della navigazione e il concetto di inclinazione magnetica.
U - U.S.A: United States of America, sede di produzione dei principali brevetti della bussola d'inclinazione.
V - VITI CALANTI: fissano la struttura di ottone della bussola a un cerchio orizzontale graduato. Si tratta di viti filettate che fungono da distanziale.
Z - ZIGOLI: è una razza di uccello non solo in grado di rilevare il campo geomagnetico, ma anche capaci di utilizzare queste informazioni per finalizzare la loro direzione migratoria.



mercoledì 11 novembre 2020

STEP #18 - IL FRANCOBOLLO

 

IL FRANCOBOLLO

Prismatic Compass and Llodt -Creak Dip  Circle
PRISMATIC COMPASS AND LLODT-CREAK DIP CIRCLE

STATO: Australia, Territorio Antartico (AAT)
DATA DI RILASCIO: 1984-01-26 
Si tratta degli strumenti scientifici utilizzati da Sir Douglas Mawson per affrontare la spedizione verso il Polo Sud Magnetico.

STEP #17 - I BREVETTI

 

I BREVETTI

J. GARDAM, Dipping Needle, 1880.
Joseph Gardam - DIPPING NEDDLE

Numero brevetto: US234110A
Inventore: Gardam Joseph
Data: 1880-11-02
Luogo: U.S.A
Bussole e dispositivi per l'accertamento del Nord vero o magnetico, a fini di navigazione o rilevamento, comprese bussole magnetiche, bussole solari e astronomiche.

Henry D. Cotter, 
Joseph W. A. Gardam, dipping-neddle compass,1897 

Henry Cotter, Joseph Gardam - DIPPING NEDDLE COMPASS

Numero brevetto: US682585A
Inventore: Gardam Joseph, Henry Cotter
Data: 1897-12-29
Luogo: U.S.A
Bussole e dispositivi magnetici con opportune modifiche all'ago e alla scala di riferimento, utilizzata ai fini di calcolare gli angoli di inclinazione e declinazione.

Boepple Otto Hartwig, magnetic instrument, 1962

Boepple Otto Hartwig - MAGNETIC INSTRUMENT 

Numero brevetto: US3142122A
Inventore: Boepple Otto Hartwig
Data: 1962-01-26
Luogo: U.S.A
Misurazione delle caratteristiche del campo magnetico della Terra, ad esempio declinazione, inclinazione, deviazione operante con campi magnetici o elettrici prodotti o modificati da oggetti o strutture geologiche.

Hans Gloor, 
Denis Gigon, compensating magnetic coompass, 1991

Hans Gloor, Denis Gigon - COMPENSATING MAGNETIC COMPASS


Numero brevetto: 
US5233759A
Inventore: Hans Gloor, Denis Gigon
Data: 1991-12-30
Luogo: U.S.A
Una bussola magnetica con compensazione dell'inclinazione, formata da una capsula che racchiude un puntatore ruotabile per indicare la direzione e un rilevatore di campo magnetico ruotabile dotato di un magnete permanente.

R.N. Monteiro, 
C.R. Laamanen, 
dip measuring compass , 2002
R. N. Monteiro, C. R. Laamanen - CONVERTIBLE DIRECTIONAL AZIMUTH AND DIP MEASURING MODUL COMPASS AND METHOD 

Numero brevetto: US6701631B1
Inventore: Rogerio Noal Monteiro, Carl richard Laamanen
Data: 2002-12-23
Luogo: U.S.A
Una bussola adattata per misurare la direzione e i valori di inclinazione con o senza l'assistenza del campo magnetico terrestre.

martedì 3 novembre 2020

STEP #16 - ANATOMIE

 

ANATOMIE

"DISSEZIONE" della BUSSOLA D'INCLINAZIONE

Stampa antica con bussola di inclinazione realizzata da Giuseppe Pomba, pubblicata a corredo della "Nuova Enciclopedia Popolare ovvero Dizionario generale..." del 1848 - 49. TECNICA: acquaforte. DIMENSIONI: mm. 205 x 290 il foglio


















1 - AGO MAGNETICO: sospeso per il suo centro di gravità, libero di orientarsi secondo il campo magnetico terrestre. 
2 - SUPPORTO A VITI CALANTI: treppiede su di cui poggia tutto lo strumento. 
3 - GONIOMETRO ORIZZONTALE: a nonio inserito tra la cassa e il treppiede.
4 - DUE COLONNE: sorreggono il telaio. 
5 - LAMINE DI AGATA: tagliate a unghia in modo da rendere minimo l'attrito con l'asse dell'ago magnetico.
6 - FORCHETTA: mantiene sollevati gli assi di acciaio che assicurano la mobilità dell'ago magnetico, per evitare l'usura e il danneggiamento dell'agata. 
7 - CERCHIO ARGENTATO: su di esso è segnata la graduazione, suddiviso in quattro parti, ognuna divisa in gradi.
8 - DUE ALIDADE: in ottone, ruotano verticalmente e sono incernierate in moda da potersi muovere anche orizzontalmente.