GRAVITÀ

Definizione

La gravità è la forza fisica fondamentale per cui due masse si attraggono reciprocamente. Sulla Terra, essa si traduce nel peso degli oggetti e nella loro tendenza a cadere o a essere attratti verso il centro del pianeta. Nell’orologeria, la gravità non è solo un vincolo esterno: è anche, storicamente, una fonte di energia e un fattore di disturbo che si è dovuto imparare a controllare.

Una forza motrice: gli orologi a pesi

Prima della diffusione del molla motrice, la gravità costituiva il principale mezzo per azionare un movimento orologiero. Gli orologi a pesi sfruttano direttamente questa forza: uno o più pesi motori, sospesi a cavi o catene avvolte su tamburi, scendono lentamente per effetto della propria massa e trasmettono questo movimento di discesa al rotismo. Il peso si sostituisce così alla molla: più è pesante, maggiore è la coppia che fornisce al rotismo. Questo principio di oscillatore mosso dalla gravità si ritrova anche nel pendolo: fu osservando l’isocronismo delle oscillazioni di un lampadario sospeso che Galileo pose, all’inizio del XVII secolo, le basi del suo utilizzo come organo regolatore, sfruttata poi da Huygens nei primi orologi a pendolo. La gravità interviene infine nell’orologeria meccanica moderna come fonte di energia: in un orologio automatico, la massa oscillante (rotore) converte i movimenti del polso, per effetto della gravità, in rotazione che carica la molla del bariletto.

Un fattore perturbatore per l’organo regolatore

In un orologio da polso, la gravità cambia ruolo: diventa una fonte di perturbazione per l’organo regolatore (bilanciere-spirale). Quest’ultimo, che dovrebbe oscillare a una frequenza costante indipendentemente dall’orientamento dell’orologio, subisce in realtà l’influenza del proprio peso e di quello dei suoi organi associati. Questa influenza si manifesta soprattutto quando il bilanciere si trova in posizione verticale (quadrante in alto, stelo a sinistra, stelo in basso, ecc.): la gravità esercita allora un’azione asimmetrica sul bilanciere, sulla spirale e sul meccanismo di scappamento, il che può modificare leggermente la marcia. In posizione orizzontale (quadrante verso l’alto o verso il basso), questa influenza è invece ampiamente neutralizzata. Questa sensibilità alla posizione, chiamata difetto di posizione, è una delle componenti dell’isocronismo di un movimento: un regolatore perfettamente compensato manterrebbe la stessa frequenza indipendentemente dal suo orientamento.

Contrastarne l’influenza: tourbillon e carosello

Per attenuare le variazioni di marcia legate alla gravità, gli orologiai hanno sviluppato dispositivi che fanno ruotare l’insieme dello scappamento e del bilanciere-spirale su se stesso, generalmente in un minuto o in pochi minuti. Distribuendo così gli effetti della gravità su tutte le posizioni verticali successivamente, questi meccanismi compensano statisticamente gli scarti invece di sommarli in un unico orientamento. Il tourbillon, inventato per risolvere questo problema, ne è l’esempio più noto. Il carosello risponde allo stesso obiettivo con un’architettura diversa, con una gabbia azionata indipendentemente dal rotismo principale, il che ne facilita la fabbricazione evitando la necessità di una gabbia estremamente leggera.

Da sapere

Questi dispositivi non eliminano l’influenza della gravità: la mediano nel tempo. Un orologio dotato di tourbillon o di carosello può quindi restare sensibile alla gravità se rimane immobile in un’unica posizione, ad esempio appoggiato su un tavolo anziché indossato al polso.