Un viaggio all’interno del metro

Presentazione sul tema: "Un viaggio all’interno del metro"— Transcript della presentazione:

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

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

3 La vita A cura di Silvia Canè

4 Giovinezza…. 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

5 Soggiorno in Polonia….. Si stabilì in Polonia nel 1642.
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 l’Europa. 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. Dall’ottobre 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 1681. 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 un’opera 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 l’aiuto dell’acqua non solo si conosce le frodi dell’oro 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 Orologio ad acqua Roma, Pincio, Viale dell'Orologio
1873 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. 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 un’opera 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 niun’altra 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 l’opera è stata ristampata a cura dell’Accademia delle Scienze di Cracovia nel 1897; contemporaneamente ne uscì un’edizione polacca

14 La definizione di metro
a cura di Cristian Donati

15 Il pendolo Il pendolo semplice o pendolo
matematico è un sistema fisico costituito da un filo inestensibile e da una massa fissata alla sua estremità e soggetta all'attrazione gravitazionale. Il periodo di un pendolo è inteso come la durata di 1 oscillazione completa, cioè di un’andata 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).

16 Jaeger Le Coultre "Atmos" primo prototipo [1928]
Formula del pendolo Da cosa dipende il periodo di oscillazione del pendolo? Dalla massa appesa? Dall’angolo di inclinazione iniziale? Galileo scoprì che dipendeva solo dalla… lunghezza del filo (l)! Se : l = lunghezza filo; T = tempo di andata e ritorno (periodo) Si ottiene: T= 2¶ √l/g dove g = accelerazione di gravità e ¶ = 3,14… (valore medio: 9,81 m/s2) Alcuni esempi: 1) se l = 1 m ) se T = 1 s  T = ?  l = ? = 2 s (circa) l = 25 cm (circa) (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 l’aumentare della temperatura si dilatano, per cui un filo metallico, se riscaldato, tende ad allungarsi… (dimostrazione effettuata da Jean Picard nel 1670) l’attrito 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 sull’oscillazione 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
L’aspetto 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 dell’ombra corrisponde un valore del tempo diverso! Tuttavia questa correlazione spazio-tempo si ritrova anche nella definizione moderna.

20 La storia del metro a cura di Ilaria Biancoli

21 Vediamone le tappe salienti.
Metro Il metro (simbolo: m) è l'unita base SI (Sistema internazionale di unità di misura) della lunghezza. Nel 1983, a Parigi, durante la 17-esima Conférence Générale des Poids et Mesures (Conferenza Generale di Pesi e Misure), venne ridefinito come: la distanza percorsa dalla luce nel vuoto in un intervallo di tempo pari a 1/299 792 458 di secondo. (la velocità della luce nel vuoto è 299 792 458 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 Il metro e la Rivoluzione francese
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 45o 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. Il metro fu stabilito dall‘ Accademia francese delle scienze come 1/10 000 000 della distanza tra polo nord ed equatore, lungo la superficie terrestre, calcolata sul meridiano di Parigi. Il 7 aprile 1795 la Francia adottò il metro come unità di misura ufficiale.

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

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 1 650 763,73 lunghezze d'onda nel vuoto della radiazione corrispondente alla transizione fra i livelli 2p10 e 5d5 dell'atomo di kripton-86.” Ma tale definizione era incomprensibile alla maggior parte delle persone!

25 Nel 1983 la XVII Conferenza generale di pesi e misure definì il
metro come la distanza percorsa dalla luce nel vuoto in un 1/299 792 458 di secondo (ovvero, la velocità della luce nel vuoto venne definita essere 299 792 458 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. Sempre grazie agli esperimenti in laboratorio, dalla fine del 1997 è possibile raggiungere un ordine di accuratezza di m. 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 ) la cui radiazione viene utilizzata in sistemi di misura interferometrici.

26 MULTIPLI E SOTTOMULTIPLI
metro = m yottametro = Ym = 1024 m zettametro = Zm = 1021 m exametro = Em = 1018 m petametro = Pm = 1015 m terametro = Tm = 1012 m gigametro = Gm = 109 m megametro = Mm = 106 m chilometro = kilometro = km = m = 1000 m ettometro = hm = 102 m = 100m decametro = dam = 101 m =10m decimetro = dm = 10−1 m = 0,1 m = 1/10 m centimetro = cm = 10−2 m = 0,01 m = 1/100 m millimetro = mm = 10−3 m = 0,001 m = 1/1000 m micrometro = micron = μm = 10−6 m nanometro = nm = 10−9 m picometro = pm = 10−12 m femtometro = fm = 10−15 m attometro = am = 10−18 m zeptometro = zm = 10−21 m yoctometro = ym = 10−24 m

27 ESEMPI DI GRANDEZZE REALI
Lunghezza Equivalente in metri Distanza della Terra dalla più vicina delle grandi galassie (Andromeda M31 ) 2 × 1022 Diametro della nostra galassia 8 × 1020 Distanza tra la Terra e la stella più vicina (escluso il Sole) 4 × 1016 Distanza tra la Terra ed il Sole 1,5 × 1011 Raggio della Terra 6,37 × 106 Diametro di un globulo rosso 8 × 10−6 Diametro di un atomo di ossigeno 10−10 Diametro di un protone 2 × 10−15

28 BIBLIOGRAFIA Siti web:
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) Siti web: alla voce Tito Livio Burattini