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10 maggio 2017   
Dal museo per voi: il sestante
di Davide Camoirano e Andrea Peirone

Isaac Newton, con la pubblicazione del trattato “Philosophiae Naturalis Principia Matematica”, elaborò la teoria della gravitazione universale nel 1687, poggiando una pietra miliare nella storia della scienza. Per arrivare alla formulazione di questa legge si servì di molti dati relativi alla Terra, ma soprattutto alla Luna, e in particolare la distanza fra i due corpi celesti. Non ebbe la necessità di calcolarla in quanto era già nota da molto tempo, e, sulla base di un antico documento decifrato da un nobile dei Baroni di Reda, la misurazione risale alla civiltà egizia, grazie all'utilizzo di un prototipo di sestante, strumento che permette di calcolare, attraverso un sistema di specchi, qualsiasi distanza interposta fra due corpi. Inoltre già gli astronomi greci Aristarco di Samo e Ipparco di Nicea si erano cimentati nella misurazione della distanza Terra-Luna, proprio utilizzando l’apparecchio protagonista del nostro articolo.
Nel corso dei secoli il sestante ha subito numerose modifiche e migliorie tali da sostituirlo all'astrolabio, antico strumento astronomico tramite il quale è possibile localizzare o calcolare la posizione di corpi celesti, perché ha consentito una misurazione più precisa e accurata. É stato utilizzato anche in altri ambiti, ad esempio per la navigazione, in quanto consentiva di rilevare le posizioni delle altre imbarcazioni, anche se in movimento.
Nel nostro Gabinetto di Fisica è esposto un esemplare di sestante risalente ai primi decenni del XX Secolo, costruito dall'imprenditore e ottico Angelo Salmoiraghi, che è stato anche produttore di strumenti di alta precisione per l'industria e la geodesia.
La versione tradizionale, alla quale corrisponde quello in nostro possesso, è composta da un cannocchiale sostituibile puntato su uno specchio fisso, a sua volta direzionato verso uno specchio mobile che ruota sul suo asse, e che è messo in comunicazione, tramite un braccio di ottone, con un arco graduato. Lo specchio minore, ovvero quello fisso, dispone di tre filtri, mentre quello maggiore ne ha quattro, al fine di proteggere l'occhio dai raggi luminosi. Sia il cannocchiale che l'arco sono di ottone lucido, mentre l'impugnatura è in legno.
Il sestante sfrutta il principio della doppia riflessione: se un raggio luminoso subisce una doppia riflessione sullo stesso piano, l'angolo di deviazione è il doppio dell'angolo formato dalle superfici riflettenti. L'arco è di 60° reali ma è graduato in maniera doppia, in modo da leggere direttamente il doppio dell'angolo formato dai due specchi e automaticamente quello di deviazione. Lo specchio fisso occupa solo metà della circonferenza metallica in cui è posto, tanto che la parte vuota permette di allinearlo con la linea dell'orizzonte, mentre lo specchio stesso permette di vedere il corpo celeste preso in considerazione, riflesso dallo specchio mobile. Per calcolare l'ampiezza dell'angolo di deviazione bisogna far collimare i due punti di vista sopracitati, il corpo nella volta celeste attraverso lo specchio mobile e la linea dell'orizzonte attraverso lo specchio fisso. La misurazione viene poi trasformata in una posizione mediante diverse procedure matematiche, basate principalmente sulla contrapposizione di triangoli simili.
Per questo motivo vi invitiamo ancora una volta al Museo per vedere da vicino il sestante, per osservarne al meglio le caratteristiche e comprendere appieno la teoria appena letta, visto che recentemente un esemplare dello strumento è stato aggiunto alla collezione museale.

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