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

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 TERRESTRE: può 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 - GONIOMETRO: strumento 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 magnete. Sono 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 MAGNETICO: è 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.