Descrizione

Immagine da Uniroma1

Immagine da Lab2Go

J. Watt (1736 - 1819) inventò questo “governor” intorno al 1788 forse su suggerimento di M. Boulton. Il regolatore di Watt serviva a mantenere costante il numero di giri della macchina a vapore agendo sul flusso del vapore. Quando il numero di giri della macchina scendeva per un carico eccessivo, le due sfere si abbassavano e facevano aumentare il flusso del vapore aprendo una valvola a farfalla così da far aumentare il numero di giri del motore; viceversa quando il numero di giri aumentava troppo il flusso di vapore veniva ridotto.
Vedere all'indirizzo:
https://it.m.wikipedia.org/wiki/File:Steam_engine_in_action.gif
Esso è composto da un asse verticale in metallo sul quale un anello ha la possibilità di salire e scendere, due bracci collegano l'anello alle due masse sferiche poste alle loro estremità.
Le sfere, quando il regolatore viene messo in rotazione, tendono ad allontanarsi dall'asse di rotazione.
Se trascuriamo per ora l'azione della molla presente in certi modelli da laboratorio scolastico, il regolatore si basa sul concorrere di due forze: la cosiddetta forza centrifuga e la forza peso, che agiscono sia sulle sfere visibili nelle foto, sia sui braccetti che sostengono le sfere. La forza centrifuga (diretta verso l'esterno) cresce con il prodotto del quadrato della velocità angolare moltiplicato per il raggio, mentre la forza peso (rivolta verso il basso) resta costante; pertanto le sfere tendono a sollevarsi allontanandosi dall'asse di rotazione (come si vede nella figura) con un angolo di inclinazione la cui tangente è il rapporto tra la forza centrifuga e il peso.
Le forze centrifughe si dicono apparenti, nel senso che appaiono solo in sistemi non inerziali in rotazione.

Immagine da A Catalogue of Physical Instruments catalogue 17 L. E. Knott Apparatus Company Boston 1912