venerdì 24 agosto 2012

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Una mappa concettuale

Ecco una mappa concettuale che raccoglie e unisce tutte le varie sfaccettature del misurare affrontate del blog.


I collegamenti con l'Hyperblog:

PROGETTARE
CODIFICARE
CALCOLARE (1) - CALCOLARE (2)

UNITA' DI MISURA
FISICA
INGEGNERE
OROLOGIO (1) - OROLOGIO (2) - OROLOGIO (3) - OROLOGIO (4)
BILANCIA
RENDIMENTO
TEMPO

mercoledì 22 agosto 2012

L'ABC del misurare

Questo abbecedario vuole dare un colpo d'occhio del significato di misurare nelle epoche attraverso i punti di vista che sono stati approfonditi nel blog. Piuttosto che un elenco di sturmenti e unità di misura, dove possibile, si è cercato di costruire un abbecedario che contenga le parole chiave del misurare attraverso la storia della tecnologia.

Al-Jazari
Berthoud
Calendario
Decimale
Errore
Fisica
Geometria
Harrison
Ingegneria
Joule
Koyré
Lettura
Metrologia
Normazione
Orologio
Precisione
Quantità
Razionalizzare
Standard
Tally stick
Unità
Valore
Watt
Yard
Xilometro
Zero

martedì 21 agosto 2012

Nei personaggi

Il progresso dell'importanza del misurare nelle epoche non può trovare pochi singoli protagonisti, essendo un processo continuo e cresciuto in sordina, così come la storia degli strumenti di misura, troppo vasta e geograficamente disomogenea. 
Ecco alcuni personaggi che con il misurare hanno influenzato la scienza e la tecnica.


(Siracusa, circa 287 a.C. – Siracusa, 212 a.C.)
inventore della bilancia idrostatica, si narra che la utilizzasse per smascherare i falsi ori
 

di Ctesibio non esistono raffigurazioni
(285 a.C. – Alessandria d'Egitto, 222 a.C.) 
sua è la progettazione di un orologio ad acqua molto noto nell'antichità, tanto da essere descritto nel De Architettura di Vitruvio.


(Cirene, c. 275 a.C. – Alessandria d'Egitto, c. 195 a.C.) 
a lui si deve la prima misurazione del raggio terrestre precisa attraverso dimostrazione geometrica


(Jazīra 1136 – Jazīra 1206)
noto inventore arabo, costruisce diversi orologi e pubblica Il libro della scienza dei meccanismi ingegnosi


Christophorus Clavius
(Bamberg, 1538Roma, 1612)
papa Gregorio XIII gli affida la riforma del calendario giuliano


(Pisa, 15 febbraio 1564 – Arcetri, 8 gennaio 1642)  
tra i padri della rivoluzione scientifica, asserisce l'importanza della misurazione nella speculazione fisica e abbatte l'obsoleto modello della similitudine. Tra i tanti apporti agli strumenti di misura, i suoi studi sul pendolo.


(Faenza, 1608 – Firenze, 1647)
crea il barometro a mercurio e lo usa per misurare la pressione atmosferica


John Harrison
(Foulby, 1693 – Londra, 1776)
con il suo cronometro H4, preciso e resistente alle sollecitazioni, rivoluziona il mondo della navigazione e dell'orologeria


Henry Cavendish Charles Augustin de Coulomb
(Nizza, 1731 – Londra, 1810) (Angoulême, 1736 – Parigi, 1806)
con una bilancia di torsione misurano rispettivamente la costante elettrica k e la costante gravitazionale G



Adam Smith
(Kirkcaldy, 1723 – Edimburgo, 1790) 
 ne La ricchezza delle nazioni discute la razionalizzazione dei tempi di produzione nel celebre passo della fabbrica di spilli


Carl Friedrich Gauss
(Braunschweig, 1777 – Gottinga, 1855) 
 è il primo a sviluppare un sistema metrico decimale con rapporti unitari tra le unità di misura


Nicolas Léonard Sadi Carnot
(Parigi, 1796 – Parigi, 1832)
padre della termodinamica, pone l'attenzione sul rendimento e formalizza il secondo principio della termodinamica


James Prescott Joule
(Salford, 1818 – Sale, 1889)
misura l'equivalente meccanico tra lavoro e calore

lunedì 20 agosto 2012

Il Sistema Internazionale di unità di misura


Crono-mappa del sistema metrico; in rosso le nazioni esterne
La creazione del sistema metrico a seguito della completa distruzione del tradizionale sistema francese-imperiale segna l'inizio di una serie di eventi che porteranno al Système international d'unités (1960) correntemente utilizzato quasi in tutto il mondo. In un periodo in cui l'unità di misura ha ancora carattere regionale, lo spirito di internazionalizzazione della rivoluzione, nonchè l'esigenza di poter comunicare senza ambiguità in un mondo ormai trasformato dall'industria, pongono la questione dell'istituzione di un sistema universalmente noto e accettato. Durante tutto il XIX secolo le nazioni e l'industria si adegueranno al sistema metrico decimale; in Italia l'ufficiliazzazione avviene nel 1861 con le Leggi e Regolamenti dei pesi e delle misure.

Il grande matematico tedesco Karl Friedrich Gauss fu uno dei primi a promuovere l'idea di combinare le unità metriche con il secondo a formare un sistema coerente per la meccanica. Con l'aiuto del fisico tedesco Wilhelm Weber riuscì a estendere il concetto a includere le unità per l'elettricità e il magnetismo, a formare il Gaussian System of Units, la cui organizzazione fu un utile modello per il SI.

La sede del BIPM a Sèvres
Con l'obiettivo di una cooperazione internazionale nel campo della metrologia, la Convention du Mètre del 1875 porta alla nascita delle tre organizzazioni internazionali di metrologia:
Il Sistema Internazionale si basa su tre idee:
  1. Sette unità fondametali dimensionalmente indipendenti e ben definite , che si assumono per definizione non ottenibili altrimenti :
  2. lunghezza metro m
    massa kilogrammo kg
    tempo secondo s
    corrente elettrica ampère A
    temperatura kelvin K
    quantità di materia mole mol
    intensità luminosa candela cd
  3. Unità derivate nate dalla combinazione di unità fondamentali secondo relazioni algebriche di moltiplicazione e divisione per fattori unitari.
  4. Venti prefissi per indicare multipli e sottomultipli delle unità.

Una vignetta che ironizza sul sistema imperiale ancora in uso negli USA:


Per approfondire:

Nella Storia delle macchine


Storia delle macchine - tre milleni di cultura tecnologica (2010)
prof. Vittorio Marchis
Laterza - ISBN: 9788842074878

Il manuale del corso tratta la storia della tecnologia spaziando dalla Preistoria al recente passato proiettandosi sul futuro; lettura interessante e fondamentale alla stesura del blog, offre diversi riferimenti al misurare:


13
Al-Jazari – 1206 – Il libro della scienza dei meccanismi ingegnosi trattato di orologeria e meccanica
20
Il Taccola cita il sistema molto utilizzato di sistema di scappamento a ventola degli orologi
Astrolabi
Tecnologia di costruzione strumenti
25
Orologi nella Commedia: simbolo dell’equilibrio dell’Universo
27
Uso dello gnomone
Gli strumenti di misura dell’agrimensura
Unità di misura romane per la terra
30
Vitruvio – Progettazione acquedotti romani
33
Frontino – Calcoli acquedotti, definizione di calibri standard
46
La geometria al servizio dell’architettura
48
Vitruvio – meridiane, orologi… odometro
50
VIllard de Honnecourt ca 1265 – misurare e la geometria
61
Bartolomeo Anglico “De proprietatibus rerum” nell’organizzazione del sapere che opera il testo, “il numero, le misure, il peso” sono nell’ultimo libro assieme a colori, odori, sapori, liquidi, uova, strumenti musicali (libro XIX)
62
Frate Giovanni da San Germiniano - compedio enciclopedico per predicatori, insegna tra l’altro i pesi  e le misure
66
Marco Polo 1298 -  Il Milione. Uomini di scienza alla corte del Kubilai Kahn si circondano di strumenti: astrolabi, sfere armillari, clessidre e preziosissimi orologi
68
Al-Jazaari inventore di orologi
78
Esempio di misura a scopo illustrativo-didascalico
Legge di proporzionalità e inesistenza dell’ingegneria della quantità, che nasce con Galilei
80
Leonardo: ingegneria che non conosce la legge matematica, progetti che si basano su prototipi o disegni ma che non possono funzionare su scala maggiore
90
“miglio” compare tra una serie di vocaboli legati alla terra
95
Zonca - descrizione meticolosa di un canale per ruota idraulica
100
Besson: vista esplosa, terza dimensione di scala, rappresentazione assonometrica, spaccato, scritto a parole il rapporto di proporzionalità di scala
Zonca: scala grafica di proporzionalità
104
Bockler e l’idea di Meccanica speculativa: il numero, il peso
113
Galilei e Descartes sulla relazione matematica-tecnica
115
Introduzione dello scappamento ad ancora mobile negli orologi
121
Descartes e Koyré sui rapporti tra matematica e progettazione
127
Il ruolo del metallo (che sostituisce il legno) nell’innovazione degli strumenti (anche di misura)
130
Migrazione orologiai francesi e svizzeri a Costantinopoli
Costruire orologi meccanici come passatempo di nobili
Taqì al-Din - trattato sugli orologi a pesi
147
Il commendator D’Embser è incaricato di riorganizzare il sistema delle artiglierie in Savoia
151
Ferdinand Berthoud, orologiaio meccanico del re e della marina, anche inventore di macchine utensili fini alla propria attività e di strumenti di misura
152
Alla metà del secolo XVIII appaiono i primi tentativi di razionalizzare i processi di produzione e anche le macchine utensili
166
Intieri - Della perfetta conservazione del grano, bilance di nuova progettazione
168
Marsilio Landriani, funzionario del governo austriaco a Milano, sviluppa l’eudiometro per la misura della purezza dell’aria
170
Il calendario repubblicano di Romme e d’Eglantine nasce per dimostrare la perfezione della astronomia francese e per applicare al tempo la riforma dei pesi e delle misure promossa dalla rivoluzione
191
John Imison, ottico e costruttore d’orologi di Manchester
196
John Smeaton determina l’alimentazione ottimale per le ruote idrauliche
197
Francesco Michelotti fonda lo Stabilimento per le sperienze idrauliche, in cui si mettono a punto procedure per la calibrazione e la certificazione degli orifizi usati per la misura della corrente
199
Il marchese Argentero di Bisenzio espone un gazometro e un eudiometro
203
Paragrafo 5.3 Orologi e strumenti scientifici
208
Nel XVIII secolo ogni regione geografica ha le proprie unità di misura
Istituzione Système Métrique Décimal e ufficializzazione nei vari stati
216
Le macchine si adeguano al sistema metrico
Delfin Capel, verificatore di pesi e misure e meccanico dell’Accademia imperiale, mette in mostra all’Exposition di Torino un orologio a nove quadranti
235
Nell’Ottocento nasce l’attenzione per le tolleranze e le precisioni di lavorazione
Paragrafo 2.5 Orologi, macchine fotografiche e altro