#16 ANATOMIE

Un ingranaggio a un dente singolo (in colore, in alto) fissato al mozzo rotante della carriola avrebbe potuto funzionare con una ruota dentata verticale a 40 denti, ma non, come fu sottolineato due secoli dopo Leonardo, con una ruota a 300 o 400 denti. Il «dente singolo» dell'ingranaggio a vite senza fine dell'odometro a due ruote (in colore, al centro) avrebbe potuto ingranare efficacemente con una ruota dentata con 400 denti, ma il resto del sistema di ingranaggi, in particolare il dente singolo sull'asse della ruota dentata verticale (in colore, in basso), non corrisponde alla descrizione tramandataci da Vitruvio. Insoddisfatto, Leonardo si fermò a questo punto.

Questo disegno di Donald R. Hill, basato su una ricostruzione di E. Wiedemann e F. Hauser (1918), illustra parte di un orologio attribuito ad Archimede. Il tamburo, con denti triangolari paralleli all'asse di rotazione, viene fatto ruotare da un galleggiante (qui non visibile) che segue il livello di una colonna d'acqua discendente. I denti muovono una ruota dentata orizzontale sopra il tamburo stesso. Al di sopra di questa ruota, sullo stesso asse, si trova un disco con 12 fori, ciascuno dei quali contiene un ciottolo. Ogni ora un foro viene a trovarsi all'imboccatura di un tubo: il ciottolo scende e cade dal becco di un uccello in un vaso.

Una ruota a un dente singolo abbastanza grande può far ruotare una ruota a 400 denti in accordo con la descrizione di Vitruvio. In alto a sinistra, il bordo della ruota a un dente singolo passa fra i denti c e b mentre il dente singolo si avvicina al dente b; in alto a destra le facce dei due denti sono approssimativamente parallele quando essi si toccano grazie al disassamento di 30 gradi della ruota a un dente singolo. All'estremità dell'asse di rotazione della ruota dentata verticale (1) è fissato un dente singolo piuttosto grande. Poiché il raggio totale è molto piccolo, il dente supera il dente a della ruota orizzontale senza toccarlo, impegna il dente b e lo fa avanzare dell'intervallo voluto. basso a sinistra il dente singolo sposta il dente b verso la posizione occupata in precedenza dal dente c; l'intaccatura sul bordo della ruota a un solo dente, dietro il dente stesso, impedisce il contatto col dente a. In basso a destra l'avanzamento del dente b è completato; ora il bordo della ruota a un dente singolo passa fra i denti b e a finché una rotazione completa non riporterà il dente in corrispondenza con a. 

Ricostruzione dell'odometro descritto da Vitruvio; per chiarezza, sulle due ruote dentate grandi sono praticati molto meno di 400 denti. La piccola ruota a un dente singolo (a, in colore), fissata al mozzo della ruota della carrozza, sposta la ruota dentata verticale, applicata alla parte posteriore della cassa della carrozza, di un dente a ogni giro della ruota. Un altro dente singolo (b, in colore), fissato alla ruota dentata verticale, fa avanzare di un dente la ruota dentata orizzontale ogni 400 giri della ruota della carrozza, ossia ogni 5000 piedi (un miglio romano). 

fonti:

http://download.kataweb.it/mediaweb/pdf/espresso/scienze/1981_160_5.pdf

#11 I COSTUTTORI

ISTITUTO GEOGRAFICO MILITARE:

È formato da una ruota di legno a raggi, cerchiata di ferro, del diametro di 0m,80, girevole fra due braccia che s’imperniano nei suoi mozzi da una parte e finiscono dall’altra riunendosi in un manubrio che viene impugnato per spingere la ruota ; ove le due braccia si riuniscono, e presso al manubrio, è piazzato un grande quadrante o mostra. Tanto la ruota quanto il manubrio e tutta l’armatura in legno è di mogano. Sulla mostra o quadrante si vedono tre grandi graduazioni concentriche con tre relativi indici o lancette imperniate nel centro di essa e, in disparte, un quadrante più piccolo. Quest’ultimo indica, con l’apposita lancetta, i pollici e i piedi, mentre le altre tre graduazioni danno rispettivamente i palmi, le tese e le miglia percorse dalla ruota. Un giro completo dell’indice delle miglia corrisponde a 12 di esse e a 8820 giri della ruota ; un giro dell’indice delle tese ne comprende 136 ( ?) con circa 106 giri ; un giro semplice di ruota corrisponde a 7 piedi e 9 pollici.

identificativo: 315
data costruzione: Prima metà sec XIX
dimensioni: diametro cm 80
stato conservazione: Buono
categoria: Rilevamento
parola chiave: Distanza
bibliografia: Catalogo generale strumenti IGM 1922 pg 2

CULTURA ITALIA 

Il modello differisce dal disegno di Leonardo nella presenza dell'ultima ruota con scala graduata. Il disegno riporta invece una cassetta in cui cadono pietre o sassolini da un apposito foro delle seconda ruota: la distanza percorsa veniva calcolata contando i sassolini. 

Autore: Canestrini Giorgio

altezza: cm 20; larghezza: cm 120; profondita': cm 33
Museo Nazionale della Scienza e della Tecnologia "Leonardo da Vinci", Via San Vittore, 21 - Milano (MI), Italia, inv. 9908 (1953-) - proprietà privata
1952 - 1953; sec. XX, metà; 1952 - 1953

Autore: Gotardi Luca

Museo Nazionale della Scienza e della Tecnologia "Leonardo da Vinci", Via San Vittore, 21 - Milano (MI), Italia, inv. 3208 (1953-) - proprietà privata
1778; sec. XVIII, ultimo quarto; 1778

ITINERARI VIRTUALI (Università degli studi di Padova)

Descrizione

Lo strumento, che reca l’incisione “F.co Tessarolo Padova”, veniva utilizzato per misurare la lunghezza di un tragitto percorso. Esso consiste di un contagiri circolare e graduato dotato di tre lancette, mosse da una manovella, che veniva applicato solitamente ad una ruota trascinata a mano o collegata a un cavallo o a un veicolo (da qui i due fori laterali). La distanza percorsa veniva calcolata moltiplicando la circonferenza della ruota per il numero dei giri.
L’odometro venne descritto per la prima volta da Vitruvio nel De architectura (I sec. a.C.) e riproposto successivamente da Erone di Alessandria (I sec. d.C.).

Costruttore: Francesco Tessarolo, n.? - m. 1842. Costruttore di strumenti scientifici e meccanico del Gabinetto di Fisica dell'Università di Padova.

Datazione : secondo quarto sec. XIX

Iscrizioni: F.co Tessarolo Padova

Materiale e tecnica: ottone/ferro/vetro

Misure: altezza cm 4,5, lunghezza cm 15, larghezza cm 13

Collocazione: Università degli Studi di Padova, Collezione di topografia e geodesia - Dipartimento di Ingegneria Civile, Edile ed Ambientale

Codice bene: 163

Fonti:

http://www.igmi.org/museo/strumento.php?sender=catalogo&id=315

http://www.culturaitalia.it/viewItem.jsp?language=it&id=oai%3Aculturaitalia.it%3Amuseiditalia-work_6919

MuseiD-Italia / Collezione di modelli storici leonardeschi del Museo Nazionale della Scienza e della Tecnologia "Leonardo da Vinci" - collezione - 1939-2003, XX/ XXI

#9 GLI INVENTORI

La presenza dell' ODOMETRO è riscontrabile in vari testi e scritti storici, si passa da scritti latini a quelli del rinascimento. viene descritto infatti sia da Vitruvio, da Erone Alessandrino e da Leonardo Da  Vinci, l'odometro era applicato ad uno degli assi delle ruote di un carro o carrozza trainato da buoi o cavalli, ciò permetteva il conteggio della distanza percorsa dal veicolo. 

Nel corso della storia vari sono stati i modelli e prototipi messi in campo. la misura delle distanze è infatti alla base dei principio di efficienza di un percorso e estremamente utile per conoscere le dimensioni di un determinato territorio

Questo strumento, realizzato da Luigi Roverelli e Antonio Quinquernell, permetteva di misurare la distanza percorsa da una carrozza. Esso è contenuto in una cassetta di legno traforato. La catena che da essa fuoriesce era collegata eccentricamente ad una ruota del veicolo il cui movimento veniva trasmesso al meccanismo dell'odometro che azionava una coppia di lancette. Queste indicavano la distanza percorsa su una doppia scala dorata e argentata. Proviene dalle collezioni lorenesi.

• Costruttore:
• Luigi Roverelli, Antonio Quinquernell
• Luogo:
  Firenze
• Data:
  seconda metà sec. XVIII
• Materiali:
  legno, ottone, vetro
• Dimensioni:
  360x360x130 mm

Odometro formato da una riga di ebano, sui cui bordi si osservano due lamine di avorio con scale in pollici. Due rotelle con scale graduate sono collegate ad una lancetta mobile imperniata in un quadrante centrale con doppia scala. Facendo scorrere la riga (perpendicolarmente alla sua lunghezza) su una carta geografica o nautica era possibile ottenere direttamente la distanza fra due punti. Lo strumento, proveniente dalle collezioni lorenesi, è firmato Dollond, ma poiché numerosi membri di questa famiglia furono attivi come costruttori tra la fine del XVIII e l'inizio del XIX secolo, non è possibile stabilire con precisione l'identità dell'autore.

• Costruttore:
• Ditta Dollond
• Luogo:
  Londra
• Data:
  fine sec. XVIII
• Materiali:
  ebano, avorio, ottone
• Dimensioni:
  lunghezza 480 mm, larghezza 60 mm

Odometro costruito da John Dollond ed utilizzato per misurare la lunghezza di un percorso. Una ruota imperniata in un apposito manico viene spinta a mano, e, girando, trasmette il movimento ad una coppia di lancette che indicano la distanza percorsa su un quadrante a tre scale (miglia - poles - iarde). Dieci giri della ruota corrispondono a circa 27 iarde (cioè a 25 metri). Proviene dalle collezioni lorenesi.

• Costruttore:
  John Dollond
• Luogo:
  Londra
• Data:
  ca. 1750
• Materiali:
  legno
• Dimensioni:
  lunghezza 1320 mm, altezza 1200 mm, diametro ruota 820 mm

fonte: 

https://catalogo.museogalileo.it/multimedia/OdometroBis.html

#5 IL PRINCIPIO FISICO

Dalla descrizione di Vitruvio si potrebbe sospettare che entrambe le ruote dentate con 400 denti fossero montate sulla cassa della carrozza: quella verticale situata su uno dei suoi lati e quella orizzontale sulla parte superiore del coperchio. 

Un ingranaggio a un dente singolo (in colore, in alto) fissato al mozzo rotante della carriola avrebbe potuto funzionare con una ruota dentata verticale a 40 denti, ma non, come fu sottolineato due secoli dopo Leonardo, con una ruota a 300 o 400 denti. Il «dente singolo» dell'ingranaggio a vite senza fine dell'odometro a due ruote (in colore, al centro) avrebbe potuto ingranare efficacemente con una ruota dentata con 400 denti, ma il resto del sistema di ingranaggi, in particolare il dente singolo sull'asse della ruota dentata verticale (in colore, in basso), non corrisponde alla descrizione tramandataci da Vitruvio. Insoddisfatto, Leonardo si fermò a questo punto.

Per ripetere la sequenza del funzionamento, la ruota con un solo dente spingeva avanti di un passo la ruota verticale munita di 400 denti a ogni giro della ruota della carrozza.

 Allo stesso modo, il singolo dente montato sul lato della ruota dentata verticale spingeva avanti di un intervallo la ruota orizzontale con 400 denti ogni 400 rotazioni della ruota del carro (pari a una distanza di 5000 piedi), facendo quindi cadere una delle piccole pietre alloggiate nei fori della ruota dentata orizzontale che annunciava il compimento di un altro miglio facendo risuonare il recipiente di bronzo in cui cadeva, all'interno della cassa del carro.

fonte:

http://download.kataweb.it/mediaweb/pdf/espresso/scienze/1981_160_5.pdf

#4 LA SCIENZA

L'ODOMETRO DI LEONARDO DA VINCI

“Sulla metà destra del f. 1r del Codice atlantico, Leonardo propone due diverse versioni dello stesso strumento, un odometro: a sinistra, a due ruote; a destra, a una ruota sola. Il primo disegno è corredato da una lunga didascalia che descrive il funzionamento dello strumento; nel testo, però, Leonardo si dimostra più interessato a fare sfoggio delle sue nozioni matematiche su π che non a illustrare in dettaglio la costruzione dell’odometro.

L’odometro disegnato da Leonardo si basa almeno in parte sulla descrizione dello strumento fornita da Vitruvio (x, 9, 1-7). In questo foglio Leonardo non cita esplicitamente l’autore latino, ma qualche anno più avanti, nel Manoscritto G (f. 96r, 1510-1511) fa riferimento a questo passo del De architectura – che conosce presumibilmente in maniera indiretta, attraverso altre fonti – osservando che nonostante Vitruvio avesse capito come misurare le distanze utilizzando la circonferenza delle ruote dei carri, ignorava la possibilità di utilizzare questo stesso metodo per quadrare il cerchio, un problema che invece Archimede era riuscito a risolvere.
Il funzionamento dell’odometro si basa sulla trasmissione del movimento delle ruote a un sistema di dischi. L’odometro che descrive Vitruvio si articola in quattro elementi montati su una raeda, un veicolo a quattro ruote sufficientemente spazioso per trasportare uomini e salmerie, come si vede nei rilievi della Colonna Traiana: ignorandone l’aspetto, Leonardo disegna invece un carro a una e due ruote…”

Fonte:

https://www.centrostudivitruviani.org/misurare-le-distanze-allantica/