elettromagnetismo - magnetostatica
Bussola di navigazione dell'Abate Cannini
SCHEDA TECNICA
INVENTARISTATO
Bussola grande ad uso di navigazione dell'abate Cannini
Bussola grande ad uso di navigazione dell'abate Cannini
Bussola di declinazione
Bussola d'inclinazione
1818347
1838490
P.A.Nº //
1870226
1925a164
Completo
Integro
Funzionante
Dimensioni
MATERIALI: ottone, ferro, legno, carta, vetro, lacca, pittura
BIBLIOGRAFIA & PRESTITI
DATABASE
Datazione: Antecedente 1818 (XVIII sec.)
Nel Museo A. M. Traversi - Vetrina P
Descrizione          Funzionamento: spiegazione - verifica          Testi&Curiosità


Immagine, Malfi, © D 2008
 

Questa bussola "ad uso di navigazione" è uno degli strumenti più belli che il Liceo possa vantare nella sua ricca collezione di apparati appartenenti al Vecchio Gabinetto di Fisica. L'abitacolo sia all'esterno che all'interno e il coperchio sono infatti finemente dipinti, così come la cassa che contiene la rosa dei venti e i montanti di sospensione. La data dedotta dall'Inventario del 1818 (il primo dopo la nascita del Liceo il 14 marzo 1807) trae in inganno, poiché lo strumento è con buona probabilità della fine del XVIII secolo e ciò lo rende tra l'altro tra i pezzi più antichi della collezione.

Il principio su cui si basa la bussola è uno tra i più conosciuti e coinvolge l'interazione tra un ago calamitato (Aghi magnetici) e il campo magnetico terrestre. Su un qualunque magnete libero di ruotare i cui poli non siano disposti lungo la congiungente il polo Nord magnetico con il polo Sud magnetico agisce un momento (coppia) che lo fa ruotare fino ad assumere la direzione delle linee di forza del campo magnetico terrestre. L'ago calamitato della bussola (che non è altro che una calamita in miniatura), se perturbato, attraverserà prima una fase transitoria, che lo vedrà oscillare intorno alla posizione d'equilibrio, e quindi raggiungerà l'equilibrio in cui una sua estremità indicherà il Nord magnetico.

Sembra superfluo precisare che la bussola è uno strumento incapace di marcare la direzione del Nord (o del Sud) geografico e che pertanto, visto che in ciascun emisfero i due poli sono distanti circa 2000 km, di ciò se ne deve tener conto con opportune correzioni, se si vuole effettivamente andare verso il Nord geografico (o seguire qualsiasi altra direzione espressa in un certo numero di gradi rispetto al Nord geografico). L'angolo che misura questo errore d'indicazione della bussola, se così si può chiamare, è detto angolo di declinazione o semplicemente declinazione e risulta variare sia con la latitudine che con la longitudine (Bussole di declinazione). Pertanto il suo valore va continuamente aggiornato e vanno apportate conseguentemente le necessarie modifiche all'angolo di rotta.

Tale puntualizzazione può sembrare a prima vista una pignoleria, tuttavia sulle lunghe distanze, come quelle percorse dalle navi, la cosa ha un'importanza rilevante per non arrischiare di raggiungere la costa parecchie decine di chilometri lontani dal porto. A riguardo esiste un insieme di posizioni sulla superficie terrestre in cui per andare effettivamente verso il Nord geografico seguendo le indicazioni date da una bussola bisogna apparentemente procedere esattamente verso Sud. Sapreste individuare questo insieme di punti? (Per chi si arrende subito, la soluzione è alla fine della scheda).

La bussola marina, nota anche come "compasso di mare", è ovviamente un'evoluzione delle primissime bussole, realizzate facendo semplicemente galleggiare un ago magnetico entro un recipiente d'acqua. Quale popolo fu l'inventore della bussola è questione ancora assai dibattuta. Lo strumento presenta un involucro (che contiene l'ago o generalmente un pacco di aghi calamitati nascosti sotto la rosa dei venti) inserito entro un contenitore, detto abitacolo, che andava saldamente fissato, tramite un'apposita struttura, al ponte della nave. La fattura delle zampe di sostegno suggerisce che questa bussola fosse più un oggetto da collezione che un oggetto effettivamente usato per navigare, data l'evidente difficoltà che si sarebbe incontrata a mantenerla ben fissata alla struttura di una qualsiasi nave.

L'ago risultava appoggiato in mezzeria sopra una punta metallica in modo da realizzare un contatto il più vicino possibile al contatto puramente puntuale. Ciò da un lato riduce enormemente gli attriti e dall'altro assicura una certa capacità di oscillazione al sistema. Comunque questo accorgimento non sarebbe sufficiente da solo a permettere alla bussola di conservare la direzione in piena navigazione a causa del rollio e del beccheggio della nave, pertanto la cassa è collegata all'abitacolo tramite una sospensione cardanica, ossia costituita in questo caso da due quadrati mobili uno dentro l'altro, il primo con asse di rotazione sensibile al rollio e l'altro al beccheggio. Così con questo sistema, mentre la nave oscilla in modo più o meno marcato, la rosa dei venti si mantiene invece fissa. La linea infine che si intravede nella figura con la rosa dei venti è la cosiddetta linea di fede la quale indica, se la bussola è ben montata, la direzione prua - poppa dell'imbarcazione.