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Indice
Cronoscopio di Hipp
| Numero di Inventario | 860 |
| Nome dello strumento | Cronoscopio di Hipp |
Dati scientifici
| Epoca | 1888 |
| Costruttore | Matthäus Hipp |
| Dimensioni (in cm.) | Altezza 170, base in legno 45 x 22 |
| Materiali (legno, metallo, vetro, plastica, gomma, ecc.) | legno, vetro, ottone, spago, filo di rame isolato, altri metalli |
| Descrizione e funzionamento | Il cronoscopio di Hipp è composto da due macro-elementi: meccanico ed elettrico. Il primo è composto da un meccanismo ad orologeria che viene mosso da un peso di massa 1 kg che scende fornendo l'energia necessaria che, dopo un transitorio iniziale, è costante nel tempo fino a fine corsa. La discesa del peso viene attivata da una leva che sblocca una molla caricata in precedenza da un’altra leva. Il peso è collegato con uno spago ad una ruota scanalata nella quale si inserisce e viene arrotolato mediante una chiave, sollevandolo. L’innovazione apportata da questo strumento consiste nella separazione tra l'attivazione delle lancette del cronoscopio e quella della parte meccanica. Infatti, dopo il transitorio iniziale della discesa del peso, il meccanismo che muove le lancette viene comandato dall’elemento elettrico, che attraverso un pulsante start/stop attiva o disattiva l’elettrocalamita. Il ritmo delle lancette è regolato da una lamella che vibra alla frequenza di 1000 Hz e che deve essere tarata per poter dare il giusto impulso alla ruota dentata ad essa collegata (sistema scappamento ad ancora come si vede nelle foto e nelle figure). La taratura avviene attraverso un basculante con delle viti che alzano e abbassano la lamella; dal momento che l’elemento è particolarmente sensibile, la lamella deve essere regolata prima di ogni uso. Lo strumento dunque ha una sensibilità di 1/1000 di secondo: infatti dei due quadranti, entrambi riportanti 100 divisioni, il più piccolo esegue 10 giri al secondo (quindi un giro in un decimo di secondo e un centesimo di giro, cioè una singola divisione, in un millesimo di secondo), mentre il più grande ne esegue uno ogni 10 secondi (quindi un centesimo di giro, cioè una singola divisione, in un decimo di secondo). Si prega di vedere il video citato in sitografia. |
| Funzionamento | Il cronoscopio di Hipp ha come funzione quella di misurare intervalli di tempo con la precisione di un millesimo di secondo. “Il cronoscopio di Hipp è paragonabile ad un elettromagnete ricevitore di tipo telegrafico poiché riceve i segnali di start e di stop che vengono inviati mediante un interruttore-trasmettitore, con un funzionamento identico ad un tasto Morse. Alla chiusura del circuito corrisponderà lo spostamento in basso dell’ancora, l’innesto della frizione e l’inizio della rotazione degli indici cronoscopici; mentre alla riapertura si avrà il ritorno in alto dell’ancora, il disinnesto della frizione e lo stop della corsa degli indici”. (Andrea Gaeta, Il cronoscopio di Hipp - Un problema telegrafico, 2002. Vedi in sitografia). A conferma di quanto detto da A. Gaeta, la configurazione realizzata nella scuola P. Albertelli (vedi il video in sitografia) prevede, oltre al sistema start-stop, l'uso di due tasti telegrafici. Lo start avvia la discesa del peso e l'alimentazione dei due elettromagneti superiori che attraggono l'ancorina collegata al sistema di leve che mettono in moto gli ingranaggi, ma gli indici restano fermi. Premendo il tasto telegrafico i due elettromagneti inferiori attraggono l'ancorina: gli ingranaggi entrano in contatto con gli indici che si mettono in rotazione e la lamina vibrante a 1000 Hz ne regola il conteggio del tempo. Nella configurazione realizzata vi è un secondo tasto telegrafico che interrompe l'azione del primo e alimenta di nuovo i due elettromagneti superiori che attraggono l'ancorina: il sistema scappamento ad ancora si blocca e gli ingranaggi si allontanano dagli indici. Il Cronoscopio si ferma segnando il tempo intercorso tra il premere e tener premuto il primo tasto e la presione sul secondo tasto. |
| Cenni storici | Charles Wheatstone sviluppò il cronoscopio nel 1842 per determinare la velocità dei proiettili, il suo modello ha una precisione di 1/100 di secondo. L’idea alla base del cronoscopio, dovuta proprio a Wheastone, è un sistema di “start/stop” basato sull’utilizzo di una elettrocalamita, sfruttando una tecnologia elettrica ai suoi albori. Nel 1848 Mathias Hipp (1813-1893) migliorò il progetto di Wheatstone, rendendo il movimento dell'orologio più uniforme. (Edgell e Symer, 1906). Nello scopo del suo inventore, il cronoscopio doveva avere una sensibilità molto elevata, il modello perfezionato da Hipp arriva addirittura al millesimo di secondo. L’idea brillante è stata quella di individuare, nel ruolo di ancora del sistema di scappamento, un oscillatore in grado di vibrazioni rapidissime, che potesse raggiungere la frequenza di 1000 Hz: la lamina vibrante. Il Cronoscopio di Hipp è simile a quello che oggi chiamiamo cronometro e si proponeva di misurare il tempo con la precisione del millesimo di secondo, grazie ad un ingegnoso intrico fra un raffinato sistema ad orologeria ed una sofisticata componente elettromagnetica. |
| Nota | Si ringrazia il Sig. Vincenzo Panetta del Liceo P. Albertelli per la preziosa consulenza. |
| Bibliografia | Vedere sitografia |
| Eventuale iscrizione | M. Hipp, Neuchatel Suisse, N. 12977 |
| Inventore | Matthäus Hipp (1813 - 1893) |
Dati storici
| Data di entrata | 28/04/1927 |
| Inventario | Inventario del 01/12/84 (729), Vecchio inventario di fisica (729), Inventario 31/12/95 (662,729) |
| Vecchi numeri di inventario | 662,729,6082,130 |
| Donato - comperato - provenienza | Comperato |
Dati relativi al restauro
| Stato di conservazione | Funzionante |
| Descrizione interventi effettuati | Durante lo svolgimento del progetto Lab2go sono stati apportati diversi interventi di restauro non invasivi. In primo luogo siamo andati in cerca di una chiave che potesse caricare lo strumento e ne abbiamo trovata una compatibile all’interno di un vecchio orologio a pendolo presente a scuola, tuttavia questa non riusciva a girare continuativamente a causa dell’impatto tra la manovella e la base dove era posizionato lo strumento, perciò abbiamo deciso di portarla da un fabbro per farla accorciare. Un altro intervento è stato la sostituzione degli spaghi ormai rovinati e fragili che si trovavano sullo strumento, anche questi probabilmente non originali, che però sono stati conservati come testimonianza storica. Abbiamo inoltre inserito delle impugnature ricavate da dei vecchi isolatori di ceramica. |
| Nome restauratore | Studenti, professore (Stefano Gianoglio) e tecnico di laboratorio (Vincenzo Panetta) scuola Pilo Albertelli |
| Osservazioni - Utilizzazione per la didattica | Lo strumento, prodotto nel 1888, è probabilmente giunto alla scuola nel 1927, non sappiamo bene in che condizioni vi sia giunto. Probabilmente questo ha subito diverse modifiche rispetto al suo stato originale in quanto quasi tutte le foto e i disegni che abbiamo di questo cronoscopio presentano una base strutturata su due piani: sulla base superiore è posizionato il corpo del cronoscopio e sotto a questa pende il peso attaccato all’ingranaggio; sulla base inferiore, invece, sono attaccati i tre morsetti di collegamento con la corrente elettrica. Il cronoscopio presente all’Albertelli invece è posizionato su una superficie di legno, non originale, che è stata collegata ad una base composta da una lunga gamba che termina con tre appoggi, i morsetti si trovano sotto alla superficie posizionati in maniera piuttosto poco pratica, e sono collegati a tre cavi non originali. |
Dati relativi alla conservazione
| Armadio | - |
| Ripiano | - |
| Scheda tecnica del produttore | No |
| Collocazione | Laboratorio di fisica, parete espositiva |
Sitografia
museiscientifici/piloalbertelli_roma/cronoscopio_di_hipp.txt · Ultima modifica: 2025/01/17 17:13 da fabio.panfili