Tassonomia
sabato 31 ottobre 2020
venerdì 30 ottobre 2020
STEP#13
La pubblicità
In questi annunci pubblicitari possiamo vedere come il solcometro, anche nel XIX secolo, rimase un oggetto essenziale.
I primi due articoli pubblicizzano alcuni dei solcometri ideati dalla Thomas Walker & Son.
Come i pionieri dell'industria, l'eredità di Thomas Walker & Son ha lasciato un'impronta estremamente positiva a Birmingham che risale al XIX secolo.
Eppure, ci volle fino al 1861 perché Thomas Walker e suo figlio, Thomas Ferdinand Walker, brevettassero il primo solcometro Walker di molti. Insieme, con l'introduzione dell'A1 Harpoon Log due anni dopo, hanno stabilito il Walker Log Business come una forza da non sottovalutare.
Quest'ultimo riporta l'annuncio pubblicitario di un altro solcometro prodotto dalla Nicholson Ship Log Company.
giovedì 29 ottobre 2020
STEP#12
Nel cinema
Ecco un video (link video) che in pochi minuti rende molto bene cosa volesse dire andare a vela negli anni ’50. Si tratta di un breve filmato che veniva proiettato nelle sale cinematografiche prima dell’inizio dei film, in Olanda.
Protagonista è l’allora 24 enne André ten Oever Bouwmmeester che lascia il porto di Scheveningen nel 1954 per un avventuroso viaggio di sola andata per la Nuova Zelanda. La barca, il Seven Seas, è lungo dieci metri, e l’impresa viene programmata rigorosamente in solitaria.
Tra le dotazioni fondamentali che il giovane olandese porta con sé ci sono un sestante, due log della Walker (solcometri) e una bibbia. Il tempo stimato da André per il suo viaggio prima della partenza era di sei mesi, ma ci impiegò più di un anno.
mercoledì 28 ottobre 2020
STEP#11
I costruttori
Nell'antichità si tirava in mare da prua un pezzetto di legno (log), contando
a mente i secondi che impiegava per raggiungere la poppa. Questo sistema rimase in uso fino alla fine del 1500 quando si diffuse il
solcometro a barchetta.
In seguito si cerco di migliorare lo strumento cercando di realizzare dei contagiri più precisi che permettessero di conoscere il cammino percorso.
Nel 1776 il solcometro di William Foxon fu sperimentato senza successo da Cook.
Verso il 1880 apparve a Boston il solcometro meccanico di Gould che era stato costruito da un contamiglia immerso e rimorchiato.
Questo contatore era mosso da un’elica a passo variabile che si regolava a mano secondo la velocità media della nave. Questo strumento non ebbe grande diffusione, lo si dimenticò rapidamente a favore del solcometro di Edward Massey (1802) per quanto costruito sul medesimo principio. Sperimentato nel 1805 dalla Royal Navy il solcometro di Massey fu commercializzato e divenne popolare.
Verso il 1850 Thomas Walker ne fabbricò alcuni esemplari sotto licenza di Massey. Nel 1851 brevettò il suo ‘’Harpoon’’primo della serie dei famosi solcometri Walker, ben presto seguito dall’ "A1 Harpoon 1863".
Quest’ultimo era uno strumento compatto a contatore incorporato e rotore solidale al fuso; aveva tuttavia l’inconveniente (come i precedenti) di dover essere ritirato dall’acqua per poter essere letto.
Nel 1879 la ditta Walker brevettò il ‘’Cherub’’ a contatore montato sul listone del coronamento a poppa, con una sagola senza torsione, elica e volante rimorchiati. Seguirono dei modelli ancora più robusti ‘’Neptune’’, nel 1899 e il ‘’Trident’’, nel 1905. Nel frattempo nel 1902 la ditta Walker aveva creato uno strumento elettrico che fu largamente commercializzato nel 1924 con il nome di ‘’Trident Electric’’. Un ripetitore a impulsi trasmetteva le indicazioni del contatore, dalla poppa fino ad un quadrante in plancia. Nel 1903 la Walker rilevò la Massey. In Francia alcuni modelli di solcometro si ispirarono al tipo Walker.
Note
Storia dei costruttori.
martedì 27 ottobre 2020
STEP#10
I libri
- William Bourne, "A Regiment for the Sea, and other Writings on Navigation", 1574
- Enrico Alberto D'Albertis,"Le costruzioni navali e l'arte della navigazione al tempo di Cristoforo Colombo", Parte 4, volume 1, auspice io Ministero della pubblica istruizione, Roma, 1893.
- Lega Navale Italiana, "La stima della velocità in mare", in "L'Italia marinara giornale della Lega navale italiana", 1941.
- "Storia delle scienze. Vol. 1: Gli strumenti ", Einaudi, 1991.
- Nini Sanna, Davide Bersana, "Navigazione Stimata", in "Navigare", HOEPLI EDITORE, 1999
- "Come si misura la velocità delle navi?", in «Focus», 28 Giugno 2012.
- Jean Paul Ritcher, "XVII. DYNAMICS: NAVAL WARFARE. MECCHANICAL APPLIANCES", in " The litary work of Leonardo da VInci", Forgotten books.
sabato 24 ottobre 2020
STEP#09
Gli inventori
Bisogna aspettare Marco Vitruvio Pollione, architetto e scrittore romano, nella seconda metà del I secolo a.C. per avere il primo meccanismo per la misurazione delle distanze in mare su due ruote a pale disposte a murata, collegate per mezzo di un asse. Con il movimento della nave, toccando l’acqua, le ruote mettevano in moto tre ruote dentate il cui compito era quello di far cadere, dopo un determinato numero di giri, delle piccole pietre in un vaso. A ogni numero preciso di pietra corrispondevano le miglia percorse. Il concetto di base è uguale a quello utilizzato nei solcometri moderni, solo che oggi vengono utilizzati dei sensori elettronici collegati ad una piccola ruota a pale. La differenza sostanziale tra i due strumenti sta nella loro posizione in acqua. La ruota a pale o elica moderna è immersa completamente nell’acqua e schermata per oltre la lunghezza del proprio raggio, mentre le pale vitruviane erano immerse solo parzialmente e non avevano schermi. Per questa ragione le pale vitruviane in caso di mare mosso non funzionavano in modo corretto, perché troppo o troppo poco immerse.
Successivamente, nel 1578, fu registrato un brevetto per un dispositivo che avrebbe misurato la velocità della nave contando i giri di una ruota montata sotto la linea di galleggiamento della nave, il solcometro. Avendo tempo, distanza e rotta si sarebbe potuto valutare la navigazione di altura con precisione. La velocità era infatti un dato fondamentale per poter effettuare la navigazione stimata Nel terzo quarto del XVI sec. furono pubblicati molti progetti di solcometri meccanici, ma non è certo che essi siano stati effettivamente realizzati.
L'invenzione del solcometro cade in quella definita come età delle scoperte, o età dell'esplorazione (Age of discovery) o età moderna (avente inizio approssimativamente dai primi anni del XV secolo fino alla fine del XVIII secolo), un termine definito per indicare il periodo della storia europea in cui un'ampia esplorazione oltreoceano è emersa come un potente fattore nella cultura europea dando inizio alla globalizzazione. Segna inoltre l'avvio di un periodo durante il quale si fece diffusa l'adozione in Europa del colonialismo e del mercantilismo come politiche nazionali. Molte terre precedentemente sconosciute agli europei furono scoperte durante questo periodo, sebbene la maggior parte fosse già abitata.
Notegiovedì 22 ottobre 2020
STEP#08
Materiali
Solcometro a barchetta
Il solcometro, nel gergo nautico viene anche
chiamato Log. In inglese log significa tronco di legno,
infatti, il solcometro a barchetta, consisteva nel pezzo di legno fissato
ad una fune con nodi a distanza regolare, lanciato in mare e lasciato
galleggiare. Il pezzo di segno era fissato ai vertici con una legatura a una sagola.
- Legno: tessuto vegetale che costituisce il fusto delle piante aventi crescita secondaria. Una volta tagliato, stagionato ed essiccato, il legno è destinato ad un'ampia varietà di utilizzi:
- Può essere lavorato e scolpito con appositi utensili.
- È stato un importante materiale da costruzione fin dalle origini dell'umanità, quando l'uomo iniziò a costruirsi i propri ripari e tuttora in uso.
- È impiegato come combustibile per il riscaldamento e la cucina.
- È impiegato per la produzione della carta, tramite la produzione di polpa di cellulosa, avendo sostituito nell'era industriale il cotone o altre piante, più ricche di cellulosa ma meno abbondanti e quindi meno adatte ai nuovi regimi di produzione.
- Sagola:
corda sottile, di diametro indicativamente compreso tra
i 1,5 e i 5 mm, utilizzata in tutte quelle situazioni dove non è
richiesta una corda di maggiori dimensioni. Sottile cavo di canapa bianca
o catramata, usato per alzare bandiere, gettare scandagli, rimorchiare
solcometri oppure cavetto di nylon, canapa, cotone che
assicura la freccia al fucile subacqueo. Nella pesca sagola
per il mulinello permette di disporre di una consistente scorta di filo
dalle prestazioni superiori e che non richiederà nessun tipo di
manutenzione. Può essere usata in nautica anche come cordino per una boa segna sub.
Solcometro
meccanico o ad elica
Presentato alla Esposizione Universale di Parigi del
1865, il solcometro Reynolds ad elica trascinata era un perfezionamento
del solcometro a barchetta.
In questo tipo di solcometro la sagola trasmetteva al contatore i
giri dell’elichetta di ottone che venivano visualizzati
da tre indici che traducevano il numero di giri al minuto in nodi orari.
- Ottone: lega di rame e zinco, contenente fino al 45-50% di zinco; talvolta si aggiungono quantità varie di altri elementi che impartiscono alla lega proprietà meccaniche particolari, ne influenzano la lavorabilità e la inalterabilità agli agenti atmosferici. I principali impieghi dell'ottone:
- Nella fabbricazione di strumenti musicali;
- nel conio di monete;
- nella fabbricazione di rubinetti, valvole e tubazioni;
- nella fabbricazione di oggetti d'arte ottenuti per
fusione;
- nell'industria meccanica per la fabbricazione di viti,
bulloni e ingranaggi;
- nell'industria chimica per la fabbricazione scambiatori
di calore;
- nell'industria elettrica per la fabbricazione di interruttori e contatti.
Solcometro a pressione
idraulica
Lo strumento si basa sulla pressione che esercita l’acqua su un
corpo immerso in movimento. È formato da un tubetto, noto con il nome di
Tubo di Pitot, fissato sotto lo scafo collegato elettricamente a un quadro che
indica il il percorso e la velocità della nave.
- Il tubo di Pitot: è utilizzato:
- su tutti
gli aeroplani e in automobilismo (tipicamente Formula Uno,
durante i test prestagionali);
- come sensore per la determinazione della
velocità macroscopica rispetto all'aria e nelle gallerie del
vento per la misurazione della velocità macroscopica della corrente
d'aria;
- nell'impiantistica delle bonifiche ambientali per
controllare le pressioni differenziali (e quindi le portate) lungo le
tubazioni di estrazione/iniezione di gas dal/nel sottosuolo;
- è uno degli strumenti di misura della velocità
macroscopica in condotti di emissione in atmosfera.
Solcometro doppler
Questo
genere di solcometro è più sofisticato degli altri strumenti già citati, in
quanto costituito da un ecometro che va verso il baso e da un calcolatore
elettronico. Questo genere di strumento rivela l’effetto Doppler con il
vantaggio, rispetto agli altri solcometri, di calcolare misure che non siano
influenzate dalle correnti o da altri movimenti presenti nell’acqua, fornisce
la velocità effettiva rispetto al fondo e non alla superficie del mare.
- Ecometro: si
distinguono, a seconda della natura delle onde;
- un ecometro ottico,
sinonimo di radar ottico;
- un ecometro radioelettrico,
sinonimo di radar;
- un ecometro acustico e ultracustico (o ultrasonico);
- usato a bordo di navi come scandaglio (e perciò detto anche ecoscandaglio) per misurare la profondità delle acque, rilevare l’andamento del fondo marino, localizzare banchi di pesci.
martedì 20 ottobre 2020
STEP#07
Il solcometro nella letteratura
Nel romanzo Moby Dick di Herman Melville, ambientato nel XIX secolo, il capitano Achab, nella fase in cui, spinto dalla sua cieca ossessione, si avvicina all'equatore in cerca della balena bianca, è costretto a ricorrere al solcometro quale unico strumento disponibile a supporto della navigazione: le bussole, infatti, erano state messe fuori uso dai campi magnetici nel corso di una tempesta e, il capitano stesso, aveva precedentemente distrutto il quadrante, in uno dei suoi attacchi di follia.
Bibliografia:
Herman Melville, capitolo CXXV "Il solcometro e la sagola" in Moby Dick or The Wale, 1851,
Genere: romanzo.
Fonte: link.
Libro: Moby Dick.
venerdì 16 ottobre 2020
STEP#06
Il simbolo
Il solcometro e l'origine del nodo
Nel linguaggio nautico il termine "nodo" equivale all'espressione "miglio marino all'ora". L'origine di tale equivalenza si spiega nel modo seguente: la sagola del solcometro a barchetta è divisa in parti uguali da contrassegni (nodi), e "nodo" si chiama anche la distanza tra due di essi. Lanciando il solcometro in mare, si faceva filare la sagole e il conto del numero dei nodi corrispondeva alla velocità della nave in quel momento.
Il miglio marino è pari alla lunghezza dell'arco di meridiano sotteso da un angolo di
1′ sul parallelo medio di 44° 20′.
Note
giovedì 15 ottobre 2020
STEP#05
Come funziona?
Solcometro a barchetta
Per misurare la lunghezza dalla sagola filata, si facevano su questa dei nodi ogni 15,43 metri e si misuravano ad intervallo di tempo di 30 secondi tramite una clessidra. Poiché 15,43 metri in 30 secondi equivalgono a 1852 m/ora, ovvero un miglio per ora, il numero di nodi, che si contavano in 30 secondi, era equivalente al numero di miglia/ora della nave, da cui la misura della velocità in nodi (Knots).
Solcometro a pressione idraulica
La presa dinamica è realizzata con un tubo sporgente dallo scafo e collocato sotto la chiglia, con l'apertura rivolta dalla parte della prua. In questo tubo l'acqua sale per effetto della pressione dinamica, che è data da:
p,d=p,s+(1/2)*w*V^2
- p,s: pressione statica (legge Stevino).
- w: densità dell'acqua di mare.
- V: velocità della nave.
I valori di V vengono poi trasmessi elettricamente a speciali quadranti che indicano continuamente la velocità e il cammino della nave.
Solcometro digitale
Dal principio fisico che definisce la variazione di frequenza (∆f ) subita da un’onda a causa del moto
relativo dell’emittente o del ricevente o di entrambe, si risale alla determinazione della velocità della
nave. Due trasduttori sporgenti sotto la chiglia emettono dei segnali ultrasonori alla frequenza f,0. I segnali raggiungono il fondo e subiscono un primo effetto
Doppler perché esiste un moto relativo tra questo e la nave (sorgente).
I segnali vengono riflessi e ritornano ai trasduttori ove subiscono, sempre per il moto relativo, un
nuovo effetto Doppler. Complessivamente il segnale ricevuto ha subito un effetto Doppler (variazione
della frequenza) ∆f dato da:
∆f = 2*f,0*(V/u)
- u è la velocità delle onde ultrasonore in acqua di mare.
Misurato ∆f si ricava la velocità V
della nave, essendo le altre quantità note.
I solcometri di questo tipo possono essere impiegati solo quando si naviga in acque non molto
profonde (inferiori a 200 m), poiché necessitano della riflessione dell’onda da parte del fondo.
STEP#04
Scienze della navigazione
Navigazione stimata (dead reckoning)
La navigazione è quella scienza che consente di risolvere i problemi che riguardano lo spostamento di una nave tra due punti della Terra.
La navigazione stimata utilizza, per la conoscenza della posizione delle navi nei vari istanti, gli elementi stimati. Essa determina la posizione della nave (punto stimato), raggiunta in un certo istante, in base alla conoscenza della traiettoria percorsa (cammino), utilizzando la direzione del moto data dalla bussola e la velocità data dal solcometro.
Storia (History)
La navigazione stimata consisteva nel pianificare la rotta e nel rilevare periodicamente la posizione della nave e la distanza percorsa rispetto ad una posizione nota. I dati del rilevamento venivano riportati ogni giorno su una carta nautica segnando la posizione raggiunta e il punto di partenza per il giorno successivo. La direzione della rotta era facilmente controllabile con a bussola, mentre la misura della distanza percorsa era più complessa. Questa complessità derivava dal fatto che la velocità di una nave doveva essere misurata in un intervallo di tempo e moltiplicare quel valore per il tempo trascorso dall'ultima misurazione. Il risultato di tale misurazione era sempre molto approssimativo, sia a causa della velocità non costante della nave, sia degli strumenti per poco affidabili per la misurazione del tempo (clessidra, arenario). L'uso delle tavole astronomiche permetteva eventualmente di tarare i segnatempo al sorgere, al culminare e al tramontare del Sole. Per misurare la velocità si usava il solcometro, registrandone ogni mezz'ora il dato su una tavoletta, insieme alla direzione della rotta. Ogni quattro ore si sommavano le misurazioni e , a fine giornata, la rotta e la distanza di registravano sulle carte nautiche.
Bibliografia:
mercoledì 14 ottobre 2020
STEP#03
Com'è fatto?
Il primo solcometro utilizzato è stato il modello a barchetta. Era un dispositivo artigianale costituito da una tavoletta triangolare di legno zavorrata da un lato, fissata ai vertici con una legatura a una sagola. Calato in acqua, dalla poppa della nave, il solcometro funzionava come una sorta di ancora galleggiante.
Attualmente esistono tre diversi tipi di solcometro utilizzati:
- solcometro ad elica;
- solcometro a pressione idraulica;
- solcometro digitale.
I solcometri meccanici ad elica sono congegni che, per mezzo di giri di un'elica rimorchiata ad una sagola (elica-pesce), danno indicazione della velocità della nave. Il numero di giri viene trasmesso ad un contatore, il quale registra il cammino percorso dalla nave. Tra contatore e sagola è posto un volantino che ha il compito di rendere uniformi le rotazioni.
I solcometri a pressione idraulica sono basati sul principio del tubo di Pitot. Questo è costituito da due prese d'acqua: una statica e una dinamica. I due tubi mandano l'acqua da parti opposte di un diaframma elastico, di un manometro differenziale, tarato empiricamente.
I solcometri digitali sono strumenti basati sul meccanismo di due unità, emittenti e riceventi, sistemate sulla carena e sul bordo della chiglia. La velocità del suono dei segnali delle due unità si modifica in seguito alla velocità del flusso d'acqua nel quale si muovono.
Oggi, i mezzi più accurati di misurazione della velocità marittima proviene da misura Doppler. Questo genere di solcometro è più sofisticato degli altri strumenti già citati, in quanto costituito da un ecometro che va verso il baso e da un calcolatore elettronico
Glossario:
- ANCORA GALLEGGIANTE: oggetto pesante e dalla forma particolare, utilizzato, sin dall'antichità, per trattenere le imbarcazioni in un punto preciso.
- SAGOLA: cima di piccolo diametro utilizzata in tutte quelle situazioni in cui non è richiesta, alla cime stessa, una forte resistenza alla trazione.
- ELICA: l'elica è un organo intermediario in grado di trasformare la potenza meccanica, in un albero rotante, in variazione di quantità di moto di un fluido.
- CONTATORE: dispositivo che memorizza il numero di volte che un particolare evento o processo si verifica, oppure la quantità di una sostanza solida, liquida o gassosa che transita sotto il suo controllo.
- VOLANTINO: organo di manovra a forma di ruota o di disco che serve ad avviare e a mettere in funzione apparecchi meccanici, elettrici ed idraulici.
- TUBO DI PITOT: strumento utilizzato per misurare la velocità macroscopica di un fluido.
- PRESE D'ACQUA: punto della sorgente d'acqua in cui viene attaccata la conduttura che serve a traportarla.
- MANOMETRO DIFFERENZIALE: manometro che misura la differenza di pressione tra due ambienti.
- ECOMETRO: strumento per misurare la distanza di ostacoli tramite la determinazione del tempo intercorso tra l'emissione di un'onda acustica, elastica o elettromagnetica e la ricezione dell'eco dovuto alla sua riflessione da un ostacolo.
- CALCOLATORE ELETTRONICO: calcolatore che esegue i calcoli matematici mediante dispositivi elettronici.
lunedì 12 ottobre 2020
STEP #02
La foto
Una clessidra è accostata al solcometro perché segnava il tempo che la sagola veniva lasciata filare. Dopo trenta secondi si contavano i nodi filati, ottenendo così direttamente la velocità della nave.
Museo del mare di Tortona (AL)
solcometro a barchetta
venerdì 9 ottobre 2020
STEP#01
Il nome
Etimologia ed utilizzo
Il solcometro è uno strumento per misurare da bordo la velocità delle navi. La parola solcometro trae origine dalla metafora "solcare il mare", termine che rimanda all'idea di nave che con il suo moto, quasi come fosse un aratro, traccia un solco sulla superficie del mare. Nella marina mercantile e nella nautica da diporto, viene anche chiamato col termine inglese log (o chip log)che significa tronco di legno. Nel gergo nautico del 1700 era il pezzo di legno fissato ad una fune con nodi a distanza regolare, lanciato in mare e lasciato galleggiare. Il numero di nodi fuori bordo, entro un intervallo fisso di tempo, indicava, approssimativamente, la velocità della nave (da qui la convenzione di indicare la velocità di una nave in nodi). Il logbook era il registro di navigazione presente su ogni nave, sul quale venivano seganti la velocità, il tempo e la forza del vento. Tutti gli strumenti nautici progettati per misurare la velocità di una nave attraverso l'acqua sono noti come Logs.
Curiosità: come si chiama il solcometro nel mondo?🌍
- Inglese: log o chip log o ship log.
- Catalano/spagnolo: corredora, o corredora de barqueta.
- Tedesco:
logge.
- Russo: Лаг.
- Francese:
loch.
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