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Un viaggio allinterno del metro Un famoso sconosciuto: Tito Livio Burattini A cura della classe III Liceo con la consulenza della prof Nobili Gloria Liceo.

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1 Un viaggio allinterno del metro Un famoso sconosciuto: Tito Livio Burattini A cura della classe III Liceo con la consulenza della prof Nobili Gloria Liceo della Comunicazione S. Pio X Castel San Pietro Terme (Bo)

2 Tito Livio BURATTINI La vita La vita a cura di SILVIA CANE a cura di SILVIA CANE Le invenzioni e le opere Le invenzioni e le opere a cura di ROBERTA CAPUTO a cura di ROBERTA CAPUTO La definizione di metro La definizione di metro a cura di CRISTIAN DONATI a cura di CRISTIAN DONATI La storia del metro La storia del metro a cura di ILARIA BIANCOLI a cura di ILARIA BIANCOLI Impaginazione a cura di NICOLO BOSCHI

3 La vita A cura di Silvia Canè

4 Tito Livio Burattini fu uno scienziato e matematico italiano. Nacque ad Agordo in provincia di Belluno nel 1617 da una antica famiglia della nobiltà rurale. Nel 1637 andò in Egitto dove rimase fino al 1641, svolgendo attività di disegnatore e cartografo. Riprodusse i principali monumenti di Alessandria, Menfi ed Eliopoli Giovinezza….

5 Soggiorno in Polonia….. Si stabilì in Polonia nel Ebbe contatti con un allievo di Galileo, Stanislaw Pudlowski, con cui svolse alcuni esperimenti. Ebbe la stima della Regina di Polonia Maria Luigia Gonzaga (incoronata nel 1648) che lo nominò architetto reale, in seguito tesoriere della regina e in seguito gli affidò incarichi diplomatici per lEuropa. Nel 1658 si sposò con una nobile ricca polacca Teresa Opacka divenendo cittadino polacco.

6 Ritorno in Italia…. Nel 1657 fu inviato a Firenze per trattare la candidatura a successore del re Giovanni Casimiro sul trono Polacco. Sempre nel 1657 arriva a Bologna dove si incontra con padre Riccioli, astronomo. Durante il soggiorno a Firenze lavorò come progettista di orologi per il duca Leopoldo. Costruì lenti per microscopi e telescopi che donò anche ai Signori di Firenze. Nel 1658 rientrò in Polonia dove venne nominato direttore della Zecca 3 anni dopo venne accusato di profitti illeciti e rimosso dalla carica.

7 La proposta del metro Nel 1667 morì la sua protettrice, la regina Maria Luigia e visse un periodo di eclisse. Dallottobre 1672 venne nominato comandante della piazzaforte di Varsavia. Nel 1675 ritenne di essere il primo a proporre la lunghezza del pendolo come misura universale, ignaro delle pubblicazioni di Mouton e di Huygens. Morì in povertà il 17 novembre del A suo ricordo rimane una lapide commemorativa posta nella piazza principale di Agordo

8 Le invenzioni e le opere a cura di Roberta Caputo La bilancia sincera La macchina volante Orologio ad acqua Osservazioni astronomiche Misura universale

9 La Bilancia sincera La sua opera Bilancia sincera, di cui si è conservata una versione solo manoscritta del , è ispirata ad unopera simile di Galileo. Burattini si proponeva di perfezionare il funzionamento della bilancia per semplificare e rendere più pratiche le operazioni effettuabili con essa. La bilancia sincera… con la quale per teorica e pratica con laiuto dellacqua non solo si conosce le frodi delloro e degli altri metalli, ma ancora la bontà di tutte le gioie e di tutte i liquori (Parigi, Bibl, naz., Miss, Ital. 448; Suppl. fr. 496) Burattini scrisse quest opera in base alla sua esperienza come direttore della Zecca di Cracovia. Nel 1659 furono emesse delle monete in bronzo (detti solidi/ szelagi) su cui si trovano impresse le sue iniziali.

10 Le invenzioni Tra le sue invenzioni, va ricordato il progetto di un orologio ad acqua (vedi slide seguente) per il Granduca di Toscana Leopoldo. Tra il 1647 e il 1648 presentò al re di Polonia il progetto di una delle prime macchine volanti. Di tale modello resta una sommaria descrizione in una lettera indirizzata a Marin Mersenne il 29 febbraio 1648, oltre che in un frammento epistolare indirizzato a C. Huygens nel 1661.

11 OROLOGI ad ACQUA All'alba della civiltà gli uomini impararono a misurare il tempo con gli orologi naturali: il Sole, la Luna e le stelle, ma quanto le nuvole nascondevano gli astri c'era l'esigenza di affidarsi ad altri strumenti in grado di contare il trascorrere del tempo in modo il più possibile costante. La parola greca klepsydra significa ladro d'acqua e si riferisce al lento gocciolare dell'acqua da un recipiente all'altro. Secondo alcuni storici l'orologio ad acqua o appunto clessidra sarebbe stato ideato dagli Egizi, maestri nel controllare il fluire delle acque del Nilo per irrigare le coltivazioni. La clessidra poteva essere ad afflusso o a deflusso, a seconda che le variazioni di un liquido in un recipiente avvenissero per accumulo o per progressivo svuotamento. Orologio ad acqua Roma, Pincio, Viale dell'Orologio 1873 Replica di un modello dell epoca del re coreano Sejong ( ).

12 Le sue scoperte Burattini nel 1665 fece delle osservazioni astronomiche con Stanislaw Pudlowski (allievo di Galileo) e Girolamo Pinocci, un patrizio di origine italiana, e con loro scoprì delle irregolarità paragonabili a quelle lunari sulla superficie di Venere. Raggiunse notevole reputazione anche come costruttore di lenti per microscopi e telescopi, apprezzate e ricercate, alcune delle quali furono inviate in dono al principe Leopoldo De Medici. Negli anni scrisse anche unopera di diottrica, purtroppo andata perduta

13 La pubblicazione della misura universale Nel 1675 Burattini pubblicò la Misura universale in cui si proponeva come unità di misura lineare la lunghezza del filo del pendolo battente il minuto secondo. Inoltre suggeriva una divisione quaternaria del suo metro; per la prima volta tale parola indicava una lunghezza unitaria universale. Misura universale ovvero trattato nel quale si mostra come in tutti li luoghi del mondo si può trovare una misura e un peso universale senza che abbiano relaqzione con niunaltra misura e niun altro peso e ad ogni modo in tutti liluoghi saranno li medesimi e saranno inalterabili e perpetui sin tanto che durerà il mondo… Vilna, nella stamperia de Padri Francescani, 1675 lopera è stata ristampata a cura dellAccademia delle Scienze di Cracovia nel 1897; contemporaneamente ne uscì unedizione polacca

14 La definizione di metro a cura di Cristian Donati

15 Il pendolo Il pendolo semplice o pendolo Il pendolo semplice o pendolo matematico è un sistema fisico matematico è un sistema fisicofisico costituito da un filo inestensibile costituito da un filo inestensibile e da una massa fissata alla sua e da una massa fissata alla suamassa estremità e soggetta all'attrazione gravitazionale. estremità e soggetta all'attrazione gravitazionale. Il periodo di un pendolo è inteso come la durata di 1 oscillazione completa, cioè di unandata e ritorno. Il periodo di un pendolo è inteso come la durata di 1 oscillazione completa, cioè di unandata e ritorno. Questo sistema meccanico è stato reso celebre dall'impegno sperimentale e teorico profuso da Galileo Galilei ( ), che ne ha correttamente descritto la proprietà principale, ovvero l'isocronismo (eguale durata delle oscillazioni). Questo sistema meccanico è stato reso celebre dall'impegno sperimentale e teorico profuso da Galileo Galilei ( ), che ne ha correttamente descritto la proprietà principale, ovvero l'isocronismo (eguale durata delle oscillazioni).Galileo GalileiisocronismoGalileo Galileiisocronismo

16 Formula del pendolo Da cosa dipende il periodo di oscillazione del pendolo? Dalla massa appesa? Dallangolo di inclinazione iniziale? Galileo scoprì che dipendeva solo dalla… lunghezza del filo (l)! Se : l = lunghezza filo; T = tempo di andata e ritorno (periodo) (periodo) Si ottiene: dove g = accelerazione di gravità e ¶ = 3,14… T= 2¶ l/g dove g = accelerazione di gravità e ¶ = 3,14… (valore medio: 9,81 m/s 2 ) (valore medio: 9,81 m/s 2 ) Alcuni esempi: Alcuni esempi: 1) se l = 1 m 2) se T = 1 s 1) se l = 1 m 2) se T = 1 s T = ? l = ? T = ? l = ? = 2 s (circa) l = 25 cm (circa) = 2 s (circa) l = 25 cm (circa) (pendolo che batte il secondo, C. Huyghens, 1670) (pendolo che batte il secondo, C. Huyghens, 1670) Orologio a pendolo Jaeger Le Coultre "Atmos" primo prototipo [1928]

17 Problematiche del pendolo: La lunghezza del filo del pendolo cambia col cambiare della temperatura! Infatti i materiali metallici con laumentare della temperatura si dilatano, per cui un filo metallico, se riscaldato, tende ad allungarsi… La lunghezza del filo del pendolo cambia col cambiare della temperatura! Infatti i materiali metallici con laumentare della temperatura si dilatano, per cui un filo metallico, se riscaldato, tende ad allungarsi… (dimostrazione effettuata da Jean Picard nel 1670) lattrito interferisce con il moto libero del pendolo e tende a fermarlo lattrito interferisce con il moto libero del pendolo e tende a fermarlo

18 La concezione del metro secondo Tito Livio Burattini Il termine metro fu coniato nel 1675 da Tito Livio Burattini. A lui si deve il primo tentativo di definizione di unità di misura universale basato sulloscillazione di un pendolo avente il periodo di 2 secondi. Il vantaggio di tale unità di misura è che è facilmente riproducibile, trasportabile, tascabile, assoluta…ma…oltre ai problemi già citati, esiste anche il fatto che il valore di g dipende dalla latitudine a cui ci si trova e alla quota rispetto al livello del mare. Per cui la definizione andrebbe completata aggiungendo…a 45° di latitudine e a livello del mare!

19 Alcune considerazioni Laspetto interessante della proposta di Burattini per il metro è che vengono unite una misura di lunghezza (quella del filo) con un intervallo di tempo… ciò è analogo alla correlazione tra spazio e tempo che si ritrova nelle meridiane solari in cui, ad ogni variazione di posizione dellombra corrisponde Laspetto interessante della proposta di Burattini per il metro è che vengono unite una misura di lunghezza (quella del filo) con un intervallo di tempo… ciò è analogo alla correlazione tra spazio e tempo che si ritrova nelle meridiane solari in cui, ad ogni variazione di posizione dellombra corrisponde un valore del tempo diverso! un valore del tempo diverso! Tuttavia questa correlazione Tuttavia questa correlazione spazio-tempo si ritrova anche spazio-tempo si ritrova anche nella definizione moderna. nella definizione moderna.

20 La storia del metro a cura di Ilaria Biancoli

21 Metro Il metro (simbolo: m) è l'unita base SI (Sistema internazionale di unità di misura) della lunghezza. SIlunghezzaSIlunghezza Nel 1983, a Parigi, durante la 17-esima Conférence Générale des Poids et Mesures (Conferenza Generale di Pesi e Misure), venne ridefinito come: 1983ParigiConférence Générale des Poids et Mesures1983ParigiConférence Générale des Poids et Mesures la distanza percorsa dalla luce nel vuoto in un intervallo di tempo pari a 1/ di secondo. secondo (la velocità della luce nel vuoto è m/s, cioè circa Km/s) Infatti, precedentemente, il metro ha percorso una lunga strada prima di approdare a questa definizione. Vediamone le tappe salienti.

22 Coniato come termine nel 1675 da Tito Livio Burattini, la definizione del metro basata sulle dimensioni della Terra viene fatta risalire al 1791, La commissione incaricata poteva scegliere tra la lunghezza di un pendolo che batte il secondo a 45 di latitudine, una frazione della lunghezza dell'equatore terrestre e una frazione della lunghezza di un meridiano, la commissione scelse l'ultima possibilità come base del sistema. Coniato come termine nel 1675 da Tito Livio Burattini, la definizione del metro basata sulle dimensioni della Terra viene fatta risalire al 1791, durante il periodo della Rivoluzione francese. La commissione incaricata poteva scegliere tra la lunghezza di un pendolo che batte il secondo a 45 o di latitudine, una frazione della lunghezza dell'equatore terrestre e una frazione della lunghezza di un meridiano, la commissione scelse l'ultima possibilità come base del sistema.1675Tito Livio Burattini Tito Livio Burattini1791 Il metro fu stabilito dall Il metro fu stabilito dall Accademia francese delle scienze Accademia francese delle scienzeAccademia francese delle scienzeAccademia francese delle scienze come 1/ della distanza come 1/ della distanza tra polo nord ed equatore, tra polo nord ed equatore,polo nordequatorepolo nordequatore lungo la superficie terrestre, lungo la superficie terrestre, calcolata sul meridiano di Parigi. calcolata sul meridiano di Parigi.meridianoParigimeridianoParigi Il 7 aprile 1795 la Francia adottò il metro come unità di misura ufficiale. Il 7 aprile 1795 la Francia adottò il metro come unità di misura ufficiale.7 aprile1795Francia7 aprile1795Francia Il metro e la Rivoluzione francese

23 Metro campione L'incertezza nella misurazione della distanza portò l'Ufficio dei pesi e delle misure (BIPM) a ridefinire Ufficio dei pesi e delle misureBIPMUfficio dei pesi e delle misureBIPM nel 1889 il metro come la distanza tra due linee incise su 1889 una barra campione di platino-iridio conservata a Sèvres platinoiridioSèvresplatinoiridioSèvres presso Parigi. Parigi In Italia il metro venne introdotto con lUnità dItalia ed è basato sul campione conservato all'Istituto di metrologia Gustavo Colonnetti del CNR, a Torino. CNRTorinoCNRTorino

24 Il metro e le lunghezze atomiche Nel 1960, con la disponibilità dei laser, l'undicesima "Conferenza generale di pesi e misure" cambiò la definizione del metro in: la lunghezza pari a ,73 lunghezze d'onda nel vuoto della radiazione corrispondente alla transizione fra i livelli 2p10 e 5d5 dell'atomo di kripton86. Nel 1960, con la disponibilità dei laser, l'undicesima "Conferenza generale di pesi e misure" cambiò la definizione del metro in: la lunghezza pari a ,73 lunghezze d'onda nel vuoto della radiazione corrispondente alla transizione fra i livelli 2p10 e 5d5 dell'atomo di kripton laser "Conferenza generale di pesi e misure"1960laser "Conferenza generale di pesi e misure" Ma tale definizione era incomprensibile alla maggior parte delle persone! Ma tale definizione era incomprensibile alla maggior parte delle persone!

25 Nel 1983 la XVII Conferenza generale di pesi e misure definì il Nel 1983 la XVII Conferenza generale di pesi e misure definì il1983 metro come la distanza percorsa dalla luce nel vuoto in un 1/ di secondo (ovvero, la velocità della luce nel vuoto venne definita essere metri al secondo). Poiché si ritiene che la velocità della luce nel vuoto sia la stessa ovunque, questa definizione è più facile da mantenere e più consistente della misurazione basata sulla circonferenza della Terra o sulla lunghezza di una specifica barra di metallo. In questo modo, se la barra andasse distrutta o persa, il metro standard potrebbe essere ricreato facilmente in ogni laboratorio. L'altro vantaggio è che può (in teoria) essere misurato con precisione superiore rispetto alla circonferenza terrestre o alla distanza tra due linee. metro come la distanza percorsa dalla luce nel vuoto in un 1/ di secondo (ovvero, la velocità della luce nel vuoto venne definita essere metri al secondo). Poiché si ritiene che la velocità della luce nel vuoto sia la stessa ovunque, questa definizione è più facile da mantenere e più consistente della misurazione basata sulla circonferenza della Terra o sulla lunghezza di una specifica barra di metallo. In questo modo, se la barra andasse distrutta o persa, il metro standard potrebbe essere ricreato facilmente in ogni laboratorio. L'altro vantaggio è che può (in teoria) essere misurato con precisione superiore rispetto alla circonferenza terrestre o alla distanza tra due linee.lucesecondovelocità della luce secondovelocità della luce Sempre grazie agli esperimenti in laboratorio, dalla fine del 1997 è possibile raggiungere un ordine di accuratezza di 10 m. Sempre grazie agli esperimenti in laboratorio, dalla fine del 1997 è possibile raggiungere un ordine di accuratezza di m.1997 Questo risultato è ottenibile sfruttando la relazione: λ=c/ν Questo risultato è ottenibile sfruttando la relazione: λ=c/ν (λ=lunghezza d'onda, c = velocità della luce, ν=frequenza della radiazione) utilizzando oscillatori laser stabilizzati a frequenza conosciuta (imprecisione Δν/ν migliore di 10 ) la cui radiazione viene utilizzata in sistemi di misura interferometrici. (λ=lunghezza d'onda, c = velocità della luce, ν=frequenza della radiazione) utilizzando oscillatori laser stabilizzati a frequenza conosciuta (imprecisione Δν/ν migliore di ) la cui radiazione viene utilizzata in sistemi di misura interferometrici.

26 yyyy oooo tttt tttt aaaa mmmm eeee tttt rrrr oooo = Ym = 1024 m zzzz eeee tttt tttt aaaa mmmm eeee tttt rrrr oooo = Zm = 1021 m eeee xxxx aaaa mmmm eeee tttt rrrr oooo = Em = 1018 m pppp eeee tttt aaaa mmmm eeee tttt rrrr oooo = Pm = m tttt eeee rrrr aaaa mmmm eeee tttt rrrr oooo = Tm = m gggg iiii gggg aaaa mmmm eeee tttt rrrr oooo = Gm = 10 9 m mmmm eeee gggg aaaa mmmm eeee tttt rrrr oooo = Mm = 106 m cccc hhhh iiii llll oooo mmmm eeee tttt rrrr oooo = kilometro = km = 103 m = 1000 m eeee tttt tttt oooo mmmm eeee tttt rrrr oooo = hm = 102 m = 100m dddd eeee cccc aaaa mmmm eeee tttt rrrr oooo = dam = 10 1 m =10m dddd eeee cccc iiii mmmm eeee tttt rrrr oooo = dm = 10 1 m = 0,1 m = 1/10 m cccc eeee nnnn tttt iiii mmmm eeee tttt rrrr oooo = cm = 10 2 m = 0,01 m = 1/100 m mmmm iiii llll llll iiii mmmm eeee tttt rrrr oooo = mm = 10 3 m = 0,001 m = 1/1000 m mmmm iiii cccc rrrr oooo mmmm eeee tttt rrrr oooo = m m m m m iiii cccc rrrr oooo nnnn = μm = 10 6 m nnnn aaaa nnnn oooo mmmm eeee tttt rrrr oooo = nm = 10 9 m pppp iiii cccc oooo mmmm eeee tttt rrrr oooo = pm = m ffff eeee mmmm tttt oooo mmmm eeee tttt rrrr oooo = fm = m aaaa tttt tttt oooo mmmm eeee tttt rrrr oooo = am = m zzzz eeee pppp tttt oooo mmmm eeee tttt rrrr oooo = zm = m yyyy oooo cccc tttt oooo mmmm eeee tttt rrrr oooo = ym = m metro = m MULTIPLI E SOTTOMULTIPLI

27 Lunghezza Equivalente in metri Distanza della Terra dalla più vicina delle grandi galassie (Andromeda M31 ) TerragalassieAndromeda M31TerragalassieAndromeda M31 2 × 10 2 × 10 22× 10 Diametro della nostra galassia nostra galassianostra galassia 8 × 10 8 × 10 20× 10 Distanza tra la Terra e la stella più vicina (escluso il Sole) stella più vicinastella più vicina 4 × 10 4 × 10 16× 10 Distanza tra la Terra ed il Sole Sole 1,5 × 10 1,5 × 10 11× 10 Raggio della Terra Terra 6,37 × 10 6,37 × 10 6× 10 Diametro di un globulo rosso globulo rossoglobulo rosso 8 × 10 8 × 10 6× 10 Diametro di un atomo di ossigeno atomoossigenoatomoossigeno Diametro di un protone protone 2 × 10 2 × 10 15× 10 ESEMPI DI GRANDEZZE REALI

28 BIBLIOGRAFIA M. GLIOZZI, Precursori del sistema metrico decimale, in atti della R. Accad. Delle scienze di Torino, classe di scienze fisiche, mat. e naturali, LXVIII(1932) pp M. GLIOZZI, Precursori del sistema metrico decimale, in atti della R. Accad. Delle scienze di Torino, classe di scienze fisiche, mat. e naturali, LXVIII(1932) pp Dizionario Biografico degli Italiani, AD NOMEN, Ed. Treccani ( a cura di Barocas – Caccamo -Ingegno ) Dizionario Biografico degli Italiani, AD NOMEN, Ed. Treccani ( a cura di Barocas – Caccamo -Ingegno ) Siti web: alla voce Tito Livio Burattini alla voce Tito Livio Burattini


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