l'eredità scientifica del mandralisca

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L’EREDITÀ SCIENTIFICA DEL MANDRALISCAMostra degli strumenti del Gabinetto di Fisica del Liceo

CEFALÙ - PALAZZO MANDRALISCA, via Mandralisca 1320 dicembre 2011 - 19 gennaio 2012

Realizzata daFondazione Culturale Mandralisca

Liceo Classico Mandralisca

Comune di Cefalù Liceo Classico Mandralisca

FondazioneButtitta

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L’EREDITÀ SCIENTIFICA DEL MANDRALISCAMostra degli strumenti del Gabinetto di Fisica del Liceo

CefalùPalazzo Mandralisca, via Mandralisca 1320 dicembre 2011 – 19 gennaio 2012

Realizzata da:Fondazione Culturale MandraliscaLiceo Classico Mandralisca

A cura di:Maria Antonella Panzarella (insegnante del Liceo)Manlio Peri (Vicepresidente della Fondazione)

Con la collaborazione di: Colomba Battaglia (insegnante del Liceo)Elisabetta Di Chiara (assistente tecnico del Gabinetto di Fisica del Liceo)

Restauro degli strumenti e fotografie: Maestro d’Arte Sandro Varzi

Schede didattiche: Maria Antonella Panzarella

Allestimento: Nino Gugliuzza

Impaginazione: Dorotea Panzarella (ex-studentessa del Liceo, industrial designer)

Stampa: Officine Tipografiche Ajello & Provenzano (Bagheria, PA)dicembre 2011

Si ringraziano: Gabriele Marino (ex-studente del Liceo, collaboratore della Fondazione)Giuseppe Capuana (Direttore Amministrativo del Liceo)Marisa Teresa Dispenza (Direttore della Fondazione)

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PRESENTAZIONE

Dopo un decennio, ritorna al Museo Mandralisca la mostra degli strumenti scientifici un tempo appartenuti ad Enrico Pirajno barone di Mandralisca, ed oggi custoditi nel Liceo che porta il suo nome.Si è ritenuto infatti di riproporre la mostra, che già ottenne grande suc-cesso nell’allestimento del 2001, arricchendola di nuova documentazione divulgativa: ne fa parte questo catalogo, opera della Prof.ssa Antonella Panzarella Marino che, come già nella precedente edizione, ha curato tutti i dettagli della mostra stessa.Oltre a rappresentare un’occasione di crescita culturale per quanti vorran-no visitarla, e per le scolaresche in particolare, la mostra è testimonianza del carattere del barone Mandralisca, profondamente attratto da tutto ciò che riguardasse la scienza. Proprio in quanto gli strumenti non sono tutti direttamente attinenti al suo principale interesse in questo campo – le scienze naturali, con particolare riguardo alla malacologia – la collezione messa insieme durante la sua vita (e che si è poi è accresciuta nei primi decenni di vita del Liceo) testimonia di un’intelligente curiosità verso tutti gli aspetti del sapere scientifico e, più in generale, verso quelle che della scienza sono fondamento primo, l’osservazione e la sperimentazione.Questo interesse nei confronti della ricerca scientifica costituisce un tratto saliente del personaggio Enrico Pirajno, e rispecchia altri aspetti della sua personalità, in primo luogo la libertà interiore e il rigetto di ogni “principio di autorità”. Ne emerge in tutta la sua modernità la figura di un uomo che potrebbe benissimo essere uomo dei nostri tempi.Il nostro più sentito ringraziamento va alla Preside dell’Istituto Mandralisca, Prof.ssa Maria Bellavia, che ha gentilmente concesso gli strumenti, e alla Curatrice, che si è prodigata con competenza e generosità.

Angelo PiscitelloPresidente della Fondazione Culturale Mandralisca

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L’EREDITÀ DEL MANDRALISCA NELLA COLLABORAZIONE TRA LICEO E FONDAZIONE

La Mostra degli strumenti del Gabinetto di Fisica del Liceo, “L’eredità scientifica del Mandralisca”, nasce dalla collaborazione tra il nostro Liceo e l’omonima Fondazione, con l’intento di promuovere e rendere operativo il progetto didattico voluto da Enrico Piraino e rivolto alla realizzazione di una scuola che coniugasse tradizione umanistica e ricerca scientifica. Essa contribuisce a dare dimostrazione di come il Liceo, istituito nel 1890, cerchi di operare ancora oggi seguendo questa linea di pensiero. Nostro obiettivo è coinvolgere la comunità scolastica, innanzitutto, ma anche l’in-tera città di Cefalù e il suo territorio, in una manifestazione che promuova l’interesse per la Fisica e più in generale il mondo delle Scienze. La Mostra, allestita nei locali della Fondazione, coinvolgerà concretamen-te gli alunni delle classi terze del liceo: la loro presenza attiva durante le ore di apertura dell’esposizione, di indubbia ricaduta didattica, potrebbe essere il primo passo verso l’istituzione di attività-studio post diploma, da concordare con la Fondazione, finalizzate a facilitare la loro immissione nel mondo del lavoro.Ringrazio la Prof.ssa Panzarella per essersi fatta promotrice dell’iniziativa.

Maria BellaviaPreside del Liceo Classico MandraliscaIstituto di Istruzione Superiore Mandralisca

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NOTA DELLA CURATRICE

Il Barone e le Scienze

L’interesse per le Scienze da parte del Barone affonda le proprie radici nel periodo formativo, durato sette anni, trascorso presso il Real Collegio Carolino di Palermo, dove egli ha modo di studiare, tra le altre cose, Storia della Natura, Geografia, Matematica e Fisica. La passione per lo studio sui libri e per la ricerca sul campo è fortissima e un non ancora diciottenne baronello Mandralisca esprime già, ai propri familiari, il desiderio di attendere “alle sue ricerche archeologiche” (a Lipari, sua seconda patria, era rimasto molto colpito dal piccolo Anti-quarium realizzato da Mons. Giuseppe Coppola) e “ai suoi studi di Storia Naturale”. Le idee di Enrico sembrano essere già del tutto chiare nel 1834, quando, armato di un’opera francese dal titolo “La gestione di un museo di storia naturale” e di altri testi e documenti sull’argomento, comincia a delineare nella propria mente il progetto delle sue ricerche, delle sue collezioni, della sua dimora-studio-museo: sappiamo che già nel 1842 il Gabinetto di Sto-ria Naturale del Barone era considerato un luogo degno di visita, ricercato e apprezzato anche dalle personalità straniere di spicco che venivano a trascorrere del tempo a Cefalù. Impossibile in questa sede rendere conto degli innumerevoli e multifor-mi interessi e delle attività del Barone in ambito scientifico (numismatica, malacologia, agronomia, zoologia, fisica, chimica, astronomia, fotografia). Basti dire che entrò in contatto con alcuni dei più importanti personaggi della cultura scientifica del suo tempo, siciliane, italiane e non solo (fu Corrispondente dell’Associazione per lo studio della Natura e dell’Arte di Hildesheim, collaborò con la Società Elvetica di Scienze Naturali e con l’Imperiale e Reale Museo di Storia Naturale di Firenze; cfr. Breve biografia del Barone); che pubblicò studi accurati e di rilievo per i rispettivi ambiti di

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pertinenza (cfr. Bibliografia); che promosse a Palermo la creazione delle due scuole di anatomia e di anatomia chirurgica dell’Università, il mante-nimento dell’Osservatorio Astronomico (oltre che la realizzazione di quello di Lipari, interamente a proprie spese) e l’ampliamento dell’Orto Botanico; e che, per tutta la vita, con trasporto umano e con smania catalogatri-ce, raccolse libri, oggetti bizzarri, quadri di pregio, strumenti scientifici e quant’altro potesse accrescere la sua conoscenza del mondo naturale e del mondo degli uomini, e che – e qui arriviamo a noi – decise di mettere tutto questo prezioso materiale a completa disposizione della propria co-munità, progettando la creazione di una scuola innovativa, che integrasse teoria e prassi, scienze naturali e scienze umane.Il Liceo Ginnasio Mandralisca di Cefalù è stato istituito su precisa deter-minazione testamentaria del Barone (il testamento olografo è del 1853), che lo volle come unico erede universale: “Voglio dell’annua rendita di tutti i miei beni … si fondasse e mantenesse nella mia patria Cefalù un Liceo, con le norme che qui appresso detterò. Detto corpo morale voglio che fosse il mio Erede universale [… e che] gli oggetti tutti di Storia Naturale e Belle Arti … debbono conservarsi per servire il Liceo”. È in qualità di erede del Barone che, ancora oggi, la nostra scuola possiede e può disporre di una serie di preziosi reperti naturalistici, zoologici, botanici, mineralogici e più in generale scientifici d’epoca, destinati già nelle intenzioni del Barone all’uso didattico, nonché di strumenti di grande pregio, raggruppati per tipologia e funzione.

La mostra degli strumenti del Liceo

Una prima mostra, di cui esiste ampia documentazione per merito di Nico Marino, che seguì con grande passione e puntiglio l’evento, fu realizzata nel 2001, preside il Prof. Giuseppe Riggio, presidente della Fondazione il Prof. Domenico Portera, collaboratrice la Prof.ssa Maria Rosa Musotto. Prevista dal 10 al 25 novembre, ebbe un tale successo di pubblico che si

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protrasse anche per buona parte del mese di dicembre. Dieci anni dopo quell’evento, ci è sembrato doveroso riproporre que-sta mostra, ridare giusta visibilità agli strumenti scientifici del gabinetto Mandralisca: testimonianza tangibile, da una parte, della passione e della competenza scientifica del Barone e, dall’altra, del suo spirito filantropico e pedagogico illuminato, a cui Cefalù deve l’istituzione del Liceo e, con-seguentemente, del Museo. La mostra si pone nell’ottica di un approfondimento dello studio dei rap-porti del Mandralisca scienziato con il mondo della Fisica in particolare, presentando una selezione degli strumenti del Liceo, pregevoli sotto il profilo storico-scientifico, notevoli per la qualità dell’apparato costruttivo e per l’apprezzabile valore estetico, che figurano tra quelli inclusi nel più an-tico inventario che la scuola possiede (1933). Quanto alla loro datazione, essa può essere stabilita solo in modo approssimativo, almeno per quan-to attiene alla distinzione tra gli oggetti appartenuti al Fondatore, e quindi databili attorno alla metà del XIX secolo, e quelli entrati nella dotazione del Liceo tra la fine dell’Ottocento e i primi decenni del Novecento. Si tratta di strumenti in buona parte ancora utilizzabili e di fatto ancora utilizzati con efficacia nella didattica, soprattutto per esperienze volte alla descrizione qualitativa di alcuni fenomeni che si riferiscono alla Meccanica dei corpi rigidi, alla Meccanica dei fluidi, all’Elettromagnetismo, all’Ottica, all’Acustica, alla Termologia. Essi consentono di produrre fenomeni di im-mediata interpretazione, ma anche di realizzare esperienze di cui è sem-plice la descrizione fenomenologica ma non altrettanto semplice o diretta la spiegazione. A scopo esplicativo, allora, si è ritenuto opportuno realizzare per ciascuno degli strumenti esposti delle schede didattiche, da cui risultassero la de-scrizione dello strumento, delle esperienze con esso eseguibili e la spie-gazione dei principi di funzionamento, talvolta accompagnate da note di carattere storico-critico. Si è voluto inoltre corredare le informazioni delle schede con una o più immagini, tratte in gran parte da antichi catalo-ghi e da antichi manuali, raffiguranti dispositivi del tutto simili (in qualche

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caso praticamente identici) a quelli esposti e miranti alla comprensione dell’uti1izzo degli strumenti da parte di un pubblico il più possibile vasto. Alcune schede contengono un preciso riferimento a scoperte fondamen-tali nell’ambito della Fisica, che hanno segnato lo sviluppo del pensiero scientifico degli ultimi secoli, e alle applicazioni pratiche che ad esse sono direttamente collegabili (parafulmine, telegrafo, lampada ad arco, scher-maggio elettrico ecc.). Tra gli strumenti sono degni di particolare nota il Microscopio portatile, la Macchina di Ramsden, una macchina elettrostatica a strofinio e induzione di grandi dimensioni e bella fattura, il Trasmettitore e ricevitore Morse, il Telegrafo a quadrante, il Barometro di Fortin e la Macchina pneumatica.A proposito degli strumenti antichi del Gabinetto di Fisica, temendo che potessero finire in qualche “ammuffito ripostiglio o, peggio ancora, che se ne disponesse il disfacimento”, ha ben detto il Prof. Giuseppe Terregino in un documento scolastico del 1990 (di cui custodisco gelosamente una copia): … “Anche le cose non sempre invecchiano: ce ne sono, infatti, alcune destinate a diventare vetuste, ossia a conservare decoro nell’aspetto pur nella senescenza delle strutture e al di là di ogni possibile uso pratico. … Al significato scientifico e al pregio estetico, si assomma l’immensurabile valore morale di una tradizione che sarebbe insensato seppellire, cancellandone anche i segni concreti che nella loro umile no-biltà la testimoniano”. Tradizione di cui il Liceo, propriamente, deve essere erede e continuatore. E’auspicabile che tale patrimonio, supporto fondamentale all’attività di educazione permanente che gli Insegnanti del Liceo si propongono, ven-gano non solo custoditi, come già si è fatto, ma anche valorizzati, come da tempo è negli intenti degli insegnanti di materie scientifiche della scuo-la, da una collocazione adeguata, che consenta una permanente espo-sizione al pubblico e permetta quindi di realizzare nei locali della scuola stessa una sorta di piccolo “Museo della Scienza”. Per concludere, come ho già tenuto a dire in occasione della presen-tazione della mostra del 2001, e come spesso mi ritrovo a fare quando

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lavoro nel nostro Gabinetto di Fisica, vorrei rivolgere un pensiero a tutte le “mani” che nel corso del tempo hanno toccato questi strumenti, mani esperte visto che ancora oggi possiamo mostrarli, un pensiero di profon-da gratitudine a tutti gli studiosi e insegnanti di materie scientifiche che hanno operato nel nostro liceo, a quelli che non abbiamo conosciuto o di cui ricordiamo solo il nome, e a coloro che sono stati nostri maestri, in un passato non ancora remoto, o cari compagni di lavoro, che hanno mes-so a nostra disposizione tutta la loro esperienza, la loro passione, il loro amore, in un passato tanto recente che è praticamente ancora presente. A tutti loro voglio esprimere la mia stima e la mia riconoscenza per i loro insegnamenti.

Maria Antonella PanzarellaInsegnante di Matematica e Fisica presso il Liceo Mandralisca dal 1991

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BREVE BIOGRAFIA DEL BARONEdi Nico Marino (2001)

Enrico Piraino nasce a Cefalù il 3 dicembre 1809, dalle seconde nozze del Barone Michelangelo con Maria Carmela Cipolla. Ancora giovanet-to si trasferisce a Palermo, per ricevere l’educazione confacente al suo rango presso il Real Collegio Carolino. Dopo sette anni di studi, che sa-rebbero stati fondamentali per la sua formazione culturale e avrebbero stimolato in lui molteplici interessi, rientra definitivamente in famiglia e il 24 febbraio 1827 sposa Maria Francesca Parisi, figlia del Barone Francesco e di Anna Pereira.Enrico si impegna in attività di studio e di ricerca, entrando in contatto con grandi personalità scientifiche del tempo: Filippo Parlatore, Vincenzo Tineo, Francesco Minà Palumbo, Carlo D’Estorff, Antonino Restivo Navar-ro, Charles Th. Gaudin, Agostino Todaro, Gaetano Cacciatore, Celestino Cavedoni, Gioacchino Di Marzo. L’attività di ricercatore scientifico e quella di collezionista intelligente si fondono permettendogli di realizzare le sue importanti raccolte. Queste egli mette a disposizione del Liceo, unico suo erede nel testamento (26 ottobre del 1853), nel quale egli rivela una mentalità aperta e una filosofia della vita che, insieme, anticipano la cultura moderna. Numerose le sue pubblicazioni scientifiche, molti e importanti i lavori rimasti inediti. L’intensa attività culturale non impedisce un’altrettanta intensa attività poli-tica al Mandralisca che, durante i moti rivoluzionari del 1848, è Presidente del Comitato Provvisorio di Cefalù e quindi, eletto Deputato al Parlamento Siciliano sotto Ruggero Settimo, vota la Decadenza del Borbone. Nel 1857, durante un soggiorno a Napoli, il Barone viene arrestato, for-se perché ritenuto in combutta con i responsabili dei moti rivoluziona-ri dell’anno precedente. Dopo l’avvento garibaldino, il 2 giugno 1860, il Mandralisca è nominato Presidente del Consiglio Civico e il 27 gennaio

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1861 eletto Deputato del Parlamento Nazionale. Il grande impegno del Mandralisca nell’istruzione pubblica e nella crescita sociale è riscontrabile non solo nelle sue disposizioni testamentarie ma anche nel suo operato concreto: egli promuove l’istituzione degli asili in-fantili; si adopera per la creazione presso l’Università di Palermo delle due scuole di anatomia e di anatomia chirurgica; contribuisce allo sviluppo economico-sociale di Cefalù e di Lipari; ottiene dal Governo Borbonico il restauro dei mosaici della Cattedrale di Cefalù e promuove l’ampliamento dell’Orto Botanico di Palermo. Enrico Piraino muore nella sua città natale il 15 ottobre 1864.

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Bilancia a colonna fissa Macchina di rotazione con accessori Piano inclinato Mulinelli per lo studio della resistenza dell’ariaPirometro lineare Stereoscopio Camera oscura Microscopio Lampada ad arco Macchina di Ramsden Apparecchio di Oersted Bobine per lo studio dell’induzione elettromagnetica Trasmettitore e ricevitore morse Telegrafo a quadrante Barometro Fortin Macchina pneumatica con campana di vetro Sirena di Seebeck Ruota di Savart Emisferi di Magdeburgo Baroscopio Apparecchio di Haldat Mulinello elettrico Cilindro metallico munito di pendolini Sfera cava di Coulomb Bilancia idrostatica Pendolino elettrico Conduttore sferico munito di punta Disco di Newton

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GLI STRUMENTI DEL GABINETTO DI FISICA DEL LICEO

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Scheda N. 1 - Meccanica I

BILANCIA A COLONNA FISSA

Gabinetto di Fisica – Elenco del materiale esistente a 30 giugno 1933 A. XI – Meccanica dei solidi n.16:“Bilancia a colonna fissa”.

Bilancia a bracci uguali, utilizzata per misurare la massa di un corpo, posto su uno dei piattelli, per confronto con masse campione, poste sull’altro.

L’immagine è tratta da SILVA Pietro – Fisica elementare, Paravia, Torino 1960, vol. I pag. 53 fig. 83.

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Scheda N. 2 - Meccanica II

MACCHINA DI ROTAZIONE CON DUE ACCESSORI• Gabinetto di Fisica – Elenco del materiale esistente a 30 giugno 1933 A. XI – Meccanica dei solidi n.19:“Macchina

di rotazione con base di legno”.• Gabinetto di Fisica – Elenco del materiale esistente a 30 giugno 1933 A. XI – Meccanica dei solidi – Accessori

della macchina di rotazione n.20:“Apparecchio per dimostrare lo schiacciamento della terra ai poli”.• Gabinetto di Fisica – Elenco del materiale esistente a 30 giugno 1933 A. XI – Meccanica dei solidi – Accessori

della macchina di rotazione n.21:“Apparecchio per dimostrare l’influenza della massa sulla forza centrifuga”.

Lo strumento (n. 19) è munito di due ac-cessori: una coppia di anelli metallici elastici (n. 20), due sferette di massa differente po-ste alle estremità di una cordicella e libere di scorrere lungo un cursore lineare (n. 21). L’asse della macchina viene messo in rota-zione, attraverso un meccanismo di trasmis-sione, mediante una manovella. Ponendo sul supporto dell’asse rotante gli anelli flessibili, fissati soltanto inferiormente, questi ultimi si schiacciano in modo che le forze elastiche agenti su ciascun loro elemento siano tali da mantenere la rotazione, fungendo così da forze centripete. Il dispositivo può essere uti-lizzato come modello schematico per spie-gare lo schiacciamento polare della Terra. Disponendo orizzontalmente sull’asse ro-tante la guida lineare con le due sferette è possibile verificare che queste ultime, man-

tenute in rotazione dalla tensione della fune, che si comporta per ciascuna sferetta da forza centripeta, si dispongono a distanze, dal centro di rotazione, inversamente proporzionali alle rispettive masse.Poiché, a parità di forza applicata (centripeta nel nostro caso), le accelerazioni che due corpi acquistano sono inversamente proporzionali alle rispettive masse, è possibile affermare che le accelerazioni delle due sferette sono direttamente proporzionali alle loro distanze dal centro di rotazione. In definitiva, il dispositivo consente di verificare che l’accelerazione centripeta, e quindi la forza centripeta responsabile della rotazione di un corpo, è proporzionale alla distanza di questo dal centro di rotazione. Disponendo orizzontalmente sull’asse rotante la guida lineare con le due sferette è possibile verificare che queste ultime, mantenute in rotazione dalla tensione della fune, che si comporta per ciascuna sferetta da forza centripeta, si dispongono a distanze, dal centro di rotazione, inversamente proporzionali alle rispettive masse. Poiché, a parità di forza applicata (centrip eta nel nostro caso), le accelerazioni che due corpi acquistano sono inversamente proporzionali alle rispettive masse, è possibile affermare che le accelerazioni delle due sferette sono direttamente proporzionali alle loro distanze dal centro di rotazione. In definitiva, il dispositivo consente di verificare che l’accelerazione centripeta, e quindi la forza centripeta responsabile della rotazione di un corpo, è proporzionale alla distanza di questo dal centro di rotazione.

L’ immagine in alto è tratta da Catalogue des Appareils pour l’Enseignement de la Physique construits par E. Leybold’s Nachfolger, Ph. Gehly, Cologne, 1905 (?), pag. 22 fig. 419.

Le immagini sottostanti sono tratte da HUGERSHOFF Franz - Demonstrations-liste, Leipzig 1911, pag.138 figg. 6862 e 6863.

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Scheda N. 3 - Meccanica III

PIANO INCLINATO

Gabinetto di Fisica – Elenco del materiale esistente a 30 giugno 1933 A. XI – Meccanica dei solidi n.13:“Apparecchio per l’equilibrio su un piano inclinato”.

È un esempio di macchina sempli-ce vantaggiosa in quanto consente di equilibrare una forza, il peso di un corpo, con un’altra che non è la sua opposta ed è di intensità inferiore. Infatti è possibile verificare che per mantenere in equilibrio su un pia-no inclinato un corpo, per il quale l’attrito sia trascurabile (ad esempio un cilindretto appoggiato sulla sua superficie laterale), basta applica-re ad esso una forza opposta alla

componente del suo peso parallela al piano, componente che via via decresce al diminuire dell’inclinazione del piano stesso. Tale condizione di equilibrio si spiega considerando che le forze agenti sul corpo sono il suo peso e la reazione vincolare del piano, che, se è possibile trascurare l’at-trito, è perpendicolare al piano stesso. La reazione del piano equilibra la componente del peso ad esso perpendicolare e la componente del peso parallela al piano è dun-que la sola forza che risulta da equilibrare. Galileo fece ricorso al piano inclinato per studiare il moto dei gravi proprio perché, es-sendo il movimento sul piano inclinato più lento di quello in caduta libera, è maggiore, e quindi più facilmente misurabile, il tempo di discesa.

L’immagine è tratta da Catalogue des Appareils pour l’Enseignement de la Physique construits par E. Leybold’s Nachfolger, Ph. Gehly, Cologne, 1905 (?), pag. 14 fig. 267.

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Scheda N. 4 - Meccanica dei Fluidi I

MULINELLI PER LO STUDIO DELLA RESISTENZA DELL’ARIA

Gabinetto di Fisica – Elenco del materiale esistente a 30 giugno 1933 A. XI – Meccanica dei gas n.6:“Mulinello per mostrare la resistenza dell’aria”.

L’attrezzo evidenzia la dipendenza della resistenza dell’aria dalla direzione di moto degli oggetti, attraverso i diversi tempi di arresto di due mulinelli, posti in rotazione dal medesimo impulso, costituiti da un numero identico di identiche palette metalliche disposte quelle di uno su un piano ortogonale all’asse di rotazione, quelle dell’altro su piani appartenenti al fascio di cui l’asse di rotazione è sostegno.


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Scheda N. 5 - Termologia I

PIROMETRO LINEARE

Gabinetto di Fisica – Elenco del materiale esistente a 30 giugno 1933 A. XI – Calore n.2: “Pirometro lineare”.

La dilatazione di un’asta metallica scaldata è difficilmente visibile ad occhio nudo: il di-spositivo consente di renderla evidente e misurabile mediante un meccanismo di am-plificazione che pone in rotazione un indice su una scala opportunamente graduata.

L’immagine è tratta da FEDERICO Rosario – Corso elementare di Fisica (Acustica – Calore), S. Lattes & C., Torino 1927, vol. II pag. 45 fig. 70.

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Scheda N. 6 - Ottica I

STEREOSCOPIO

Gabinetto di Fisica – Elenco del materiale esistente a 30 giugno 1933 A. XI – Ottica n.12: “Stereoscopio di Brewater”.

La stereoscopia è la visione tridimensionale dovuta al fatto che ciascun occhio vede gli oggetti sotto un’angolazione lievemente diversa rispetto all’altro; per la distanza che li separa (6-7cm), si produce un effetto di parallasse e quindi si determina una visione in prospettiva.La riproduzione dell’effetto stereoscopico è ottenuta registrando simultaneamente due immagini dello stesso oggetto da due posizioni diverse. Generalmente la ripresa avviene utilizzando una macchina munita di obbiettivi separati la distanza tra i quali è circa uguale a quella tra i due occhi.Nello stereoscopio le due stereofotografie, riprodotte su cartoncino, vengono collocate in un visore munito di lenti appaiate in modo tale che ogni occhio ne veda soltanto una.

L’immagine a sinistra è tratta da HUGERSHOFF Franz – Demonstrations-liste, Leipzig 1911, pag. 166 fig. 7095.

Nell’immagine a destra un apparecchio per la produzione di stereofotografie (Goerz, Apparecchi/Obbiettivi, Catalogo, 1925 (?)).

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Scheda N. 7 - Ottica II

CAMERA OSCURA

Gabinetto di Fisica – Elenco del materiale esistente a 30 giugno 1933 A. XI – Ottica n.18: “Camera oscura dei disegnatori”.

E’ una cassetta dalle pareti metalliche nere, con un foro nel centro della faccia ante-riore, ove è disposta una len-te convergente allo scopo di ottenere immagini con buona risoluzione. La luce che pe-netra dal foro viene riflessa mediante uno specchietto opportunamente inclinato ri-spetto al piano verticale - e sul quale, per effetto della propagazione rettilinea della

luce, le immagini degli oggetti esterni vengono a proiettarsi capovolte - su uno scher-mo di vetro smerigliato (che nel nostro dispositivo non è più quello originale) sul quale le immagini vengono restituite diritte.

L’immagine è tratta da GILARDI Ando – Storia sociale della fotografia, Feltrinelli, Milano 1976, pag. 115.

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Scheda N. 8 - Ottica III

MICROSCOPIO

Gabinetto di Fisica – Elenco del materiale esistente a 30 giugno 1933 A. XI – Ottica n.14: “Microscopio con diversi obbiettivi”.

Marchio: Nairne & Blunt – London

E’ un bell’esemplare di microscopio portatile, in ottone.Esso è munito di cassetta – custodia, che serve anche da portaoggetti e da base per lo strumento.

L’immagine, che raffigura un microscopio da tavolo, è tratta da FEDERICO Rosario – Corso elementare di Fisica (Acustica – Calore), S. Lattes & C., Torino 1927, vol. II pag. 212 fig. 320.

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Scheda N. 9 - Elettricità I

LAMPADA AD ARCO

Gabinetto di Fisica – Elenco del materiale esistente a 30 giugno 1933 A. XI – Elettricità e Magnetismo n.42:“Lampada ad arco”.

La lampada ad arco presenta due elettrodi di car-bone ravvicinati, tra i quali, stabilita una differenza di potenziale di 45÷50 volt, passa una forte corrente elettrica che li scalda per effetto Joule.Scostandoli di 1 cm circa, si osserva la formazio-ne di un arco luminoso, accompagnato da grande sviluppo di calore, che è l’effetto del passaggio di corrente elettrica (elettroni e ioni) attraverso l’aria.La scarica elettrica è originata inizialmente dagli elet-troni emessi per effetto termoionico dall’elettrodo che funge da catodo, i quali, nell’urto contro mole-cole neutre, generano altri elettroni e ioni. Responsabili delle emissioni luminose sono sempre gli urti tra particelle cariche accelerate e molecole neutre, urti non tanto efficaci da produrre ionizza-zione ma tali da indurre nelle molecole uno stato di

eccitazione, a cui fa seguito il rilascio di energia sotto forma di luce.L’arco elettrico era una volta largamente usato nell’illuminazione, come sorgente lumi-nosa nei proiettori cinematografici e nell’industria come fonte di calore nei forni elettrici.


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Scheda N. 10 - Elettricità II

MACCHINA DI RAMSDEN

Gabinetto di Fisica – Elenco del materiale esistente a 30 giugno 1933 A. XI - Elettricità e Magnetismo n.14:“Macchina elettrica di Ramsden”.

E’ una macchina elettrostatica a strofinio per la produzione e la raccolta di cariche elettriche. La produzione della cariche avviene mediante lo strofinio della grande ruota di vetro su due coppie di cuscinetti di cuoio situate alle estremità del diametro verti-cale. Le cariche localizzate sul vetro inducono cariche di segno contrario al loro sulle punte di due conduttori a doppio pettine, disposti a ferro di cavallo sulla ruota e situati alle estremità del diametro orizzontale, e quindi cariche a loro concordi sulle due sfere conduttrici, collegate ai due doppi pettini. Le punte dei pettini rilasciano sulla ruota di vetro la loro carica, neutralizzando quel-la di segno contrario della stessa e preparandola ad essere di nuovo elettrizzata in prossimità dei cuscinetti, dopo un quarto di giro. L’effetto risultante del movimento della ruota è la progressiva assunzione da parte delle due grandi sfere conduttrici di cariche concordi a quelle continuamente prodotte per strofinio sul vetro. E’ possibile evitare l’accumulo di cariche sui cuscinetti con un’opportuna messa a terra.

L’immagine a sinistra riproduce una delle tante versioni della macchina ideata da Ramsden ed è tratta da Catalogue des Appareils pour l’Enseignement de la Physique construits par E. Leybold’s Nachfolger, Ph. Gehly, Cologne, 1905 (?), pag. 168 fig. 5084.

L’immagine a destra (tratta da MIANO Luigi e Antonella – Fisica ed esercitazioni 2, Fabbri Editori, Milano 1986, pag. 167) mostra una stampa che riproduce la prima macchina elettrostatica, ideata da Otto di Guericke nel 1655.

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Scheda N. 11 - Elettromagnetismo I

APPARECCHIO DI OERSTED

Gabinetto di Fisica – Elenco del materiale esistente a 30 giugno 1933 A. XI - Elettricità e Magnetismo n.33:“Apparecchio di Oersted per gli effetti elettro-magnetici della corrente”.

Il dispositivo mostra l’effetto magnetico della corrente elettrica.Esso consente di riprodurre l’esperienza, eseguita da Oersted (1820), che dimostrò un “insospettato legame” tra elettricità e magnetismo.Un ago calamitato, al quale viene allineato un filo conduttore, devia dalla sua posizio-ne naturale di equilibrio, secondo il meridiano magnetico del luogo, e tende a disporsi perpendicolarmente alla direzione del filo non appena in questo viene fatta passare corrente. Cambiando il senso della corrente, anche il verso di rotazione dell’ago si inverte.

Le immagini sono tratte da SILVA Pietro – Fisica elementare, Paravia, Torino 1965, vol. II, pag. 148 fig. 175 e pag. 149 fig. 176.

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Scheda N. 12 - Elettromagnetismo II

BOBINE PER LO STUDIODELL’INDUZIONE ELETTROMAGNETICA

Gabinetto di Fisica – Elenco del materiale esistente a 30 giugno 1933 A. XI - Elettricità e Magnetismo n.70 (aggiunta con tale numero nel 1962):“Bobina per dimostrare i fenomeni di induzione”.

L’induzione elettromagnetica, scoperta da Faraday nel 1831, costituisce uno dei principali fenomeni dell’elettromagnetismo. Si tratta di una scoperta rivoluzionaria in quanto introduce un nuovo modo di produrre energia elettrica, assai più comodo e più conveniente che con le pile, consistente nel generare “elettricità” attraverso il movimento e cioè spendendo solo energia meccanica.L’apparecchio consiste in due rocchetti scorrevoli uno dentro l’altro e un nucleo di ferro dolce. Esso permette di produrre, e studiare, correnti indotte in uno dei due rocchetti, che funge da circuito secondario, facendo scorrere dentro quest’ultimo il primo, che funge da circuito primario, o movendo all’interno delle due bobine la sbarretta di ferro dolce, temporaneamente magnetizzata per la corrente che circola nel primario. Si destano correnti indotte anche solamente facendo variare la corrente nel circuito primario.

L’immagine è tratta da FEDERICO Rosario – Fisica elementare, Editrice Libraria Italiana, Torino 1942, p. 312 fig. 464.

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Scheda N. 13 - Elettromagnetismo III

TRASMETTITORE E RICEVITORE MORSE

Gabinetto di Fisica – Elenco del materiale esistente a 30 giugno 1933 A. XI - Elettricità e Magnetismo n.37:“Trasmettitore e ricevitore Morse”.

L’apparecchiatura si compo-ne di una stazione trasmittente e di una stazione ricevente. La trasmittente va alimentata da un generatore di corrente ed è es-senzialmente costituita da un in-terruttore a tasto. Parte essen-ziale della stazione ricevente è un’elettrocalamita che, quando passa corrente, attira un’ancora munita di punta. Abbassando il

tasto della stazione trasmittente diviene attiva la linea che collega le due stazioni e quindi viene alimentato l’avvolgimento dell’elettrocalamita. La punta fissata all’ancora metallica, battendo su un nastro di carta scorrevole, mosso uniformemente da un meccanismo ad orologeria, traccia un punto o una linea a seconda della durata della pressione del tasto e quindi della corrente che attraversa l’elettrocalamita. Infatti, cessando di premere il tasto, il circuito si interrompe, l’elettrocalamita si sma-gnetizza e l’ancora, richiamata da una molla, allontana la punta dal nastro. In questo modo è possibile trasmettere messaggi dalla stazione trasmittente alla ri-cevente ricorrendo a un alfabeto convenzionale in cui ogni lettera o cifra o segno di interpunzione corrisponde ad una combinazione di linee e di punti (alfabeto Morse). Il primo sistema di telegrafia fu introdotto da Morse nel 1837.

L’immagine è tratta da Catalogue des Appareils pour l’Enseignement de la Physique construits par E. Leybold’s Nachfolger, Ph. Gehly, Cologne, 1905 (?), p. 220 fig. 6505.

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Scheda N. 14 - Elettromagnetismo IV

TELEGRAFO A QUADRANTE

Gabinetto di Fisica – Elenco del materiale esistente a 30 giugno 1933 A. XI - Elettricità e Magnetismo n.38:“Telegrafo a quadrante (trasmettitore e ricevitore)”.

Si tratta di un sistema più evoluto rispetto al telegrafo Morse (scheda n. 13) in quanto la trasmissione avviene, mediante la rotazione di un disco recante lettere e cifre, as-sociando ad ogni carattere un particolare segnale telegrafico, costituito da un treno d’impulsi di corrente elettrica con uno specifico numero di impulsi.Attraverso la linea di collegamento delle due stazioni, i segnali elettrici azionano l’elet-trocalamita della stazione ricevente, che, ad ogni impulso, agisce su una ruota den-tata, collegata a sua volta ad un indice ruotante. Ad ogni scatto della ruota dentata, l’indice si sposta di un tratto, dando su un pannello circolare, che a sua volta presenta lettere e cifre, l’esatta indicazione del carattere selezionato sul disco della trasmittente. A differenza di quanto avviene usando il telegrafo Morse, i messaggi sono dunque trasmessi e ricevuti direttamente usando lettere e cifre.

L’immagine è tratta da Catalogue des Appareils pour l’Enseignement de la Physique construits par E. Leybold’s Nachfolger, Ph. Gehly, Cologne, 1905 (?), pag. 221 figg. 6501 A e 6501 B.

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Scheda N. 15 - Meccanica dei fluidi II

BAROMETRO FORTIN

Gabinetto di Fisica – Elenco del materiale esistente a 30 giugno 1933 A. XI – Meccanica dei gas n.8:“Barometro di Fortin con sostegno a sospensione cardanica e relativo astuccio di pelle”.

I barometri sono strumenti atti alla misurazione della pres-sione atmosferica. Il barometro di Fortin è un barometro a mercurio e in quanto tale è sostanzialmente un tubo tor-ricelliano. Il pozzetto contenente il mercurio è formato da un cilindro di vetro col fondo flessibile in pelle di camoscio e superiormente è ricoperto da un collare in legno di bos-so. La pressione esterna si trasmette attraverso le fibre del collare di legno e i pori del fondo flessibile. Del poz-zetto, protetto da un rivestimento in ottone, è visibile solo la superficie laterale in vetro. Per mezzo di una vite si può sollevare il fondo del pozzetto fino a portare il livello del mercurio a sfiorare una punta di riferimento coincidente con lo zero della graduazione incisa su un tubo a spacco che serve anche da protezione alla canna torricelliana. La lettura dell’altezza della colonnina barometrica è fatta con l’aiuto di un nonio*, collegato ad un indice scorrevole nello spacco.

L’immagine è tratta da MIANO Luigi e Antonella – Fisica ed esercitazioni 1, Fabbri Editori, Milano 1985, pag. 232 fig. 29.

* Il nonio è una piccola scala ausiliaria che, affiancata alla scala principale di uno strumento di misura, per-mette di apprezzare frazioni della distanza tra due tratti consecutivi della stessa. Esso è calibrato in modo che ognuna delle sue suddivisioni sia uguale a 9/10 di una suddivisione della scala principale. La misura si esegue disponendo lo zero del nonio in corrispondenza del valore osservato sulla scala principale e indivi-duando quale graduazione del nonio coincide esattamente con una graduazione della scala principale: sul nonio si legge così la prima cifra decimale della misura.

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Scheda N. 16 - Meccanica dei fluidi III

MACCHINA PNEUMATICA

• Gabinetto di Fisica – Elenco del materiale esistente a 30 giugno 1933 A. XI – Meccanicadei gas n.13:“Macchina pneumatica a due cilindri (guasta)”.

• Gabinetto di Fisica – Elenco del materiale esistente a 30 giugno 1933 A. XI – Meccanicadei gas n.14:“Campana di vetro per la macchina pneumatica”.

Si tratta di un esemplare a due cilindri della macchina pneuma-tica di Otto di Guericke, utilizzata per creare il vuoto all’interno di una campana di vetro appoggiata su un disco di metallo. Dentro ogni cilindro scorre uno stantuffo a tenuta. I due stantuffi sono azionati contemporaneamente manovrando l’apposito manubrio; quando uno è in fase di aspirazione, l’altro è in fase di compressione. Nel fondo di ogni cilindro si trova un’apertura, chiusa da una valvola che si apre verso l’interno del cilindro. Tramite queste aperture uno dei cilindri comunica con l’ambiente racchiuso dalla campana di vetro, l’altro con l’interno del primo cilindro. Un foro nel fondo di questo secondo cilindro permette la comunicazione con l’esterno. Se si innalza lo stantuf-fo del primo cilindro, in esso si fa il vuoto; la valvola che lo mette in comunicazione con l’ambiente interno alla campana si apre, spinta dalla pressione dell’aria che si trova dentro di essa, e parte di quest’aria entra nel cilindro; contemporaneamente l’aria che si

trova nel secondo cilindro, che è in fase di compressione e presenta la sua valvola chiusa, sfugge all’esterno attraverso il foro della base. Abbassando lo stantuffo del primo cilindro, la valvola si chiude, l’aria precedentemente aspirata dall’interno della campana si comprime e solleva la valvola del secondo cilindro, entrando in esso mentre il relativo pistone si solleva. L’operazione, ripetu-ta più volte, provoca la rarefazione dell’aria dentro la campana. La misura di quest’ultima viene effettuata con un provino manometrico (un tubo di vetro ad U, pieno di mercurio, con un’estremità chiusa e l’altra aperta e comuni-cante, a mezzo di un rubinetto, con l’interno della campana di vetro) e si esprime in cm di mercurio, dal dislivello che il mercurio ha nelle due branche dello stesso provino. Se si potesse fare il vuoto perfetto, il mercurio si disporrebbe allo stesso livello nelle due branche; ma con questa pompa non si su-pera la rarefazione di 10 o 15 mm.

L’immagine in alto è tratta da Catalogue des Appareils pour l’Enseignement de la Physique construits par E. Leybold’s Nachfolgere, Ph. Gehly, Cologne, 1905 (?), pag. 54 fig. 1012.

L’immagine in basso è tratta da FEDERICO Rosario – Fisica elementare, Editrice Libraria Ita-liana, Torino 1942, pag. 92 fig. 140.

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Scheda N. 17 - Acustica I

SIRENA DI SEEBECK

Gabinetto di Fisica – Elenco del materiale esistente a 30 giugno 1933 A. XI – Acustica n.2: “Sirena di Seebeck”.

La “sirena di Seebeck” è un disco metallico, in grado di ruotare attorno al proprio asse, recan-te una serie di fori disposti su più circonferenze concentriche e, su ognuna di esse, equidistanti tra loro. Soffiando mediante un cannello un getto d’aria diretto perpendicolarmente contro una linea di fori e mettendo in rotazione il disco, si deter-mina un suono di altezza variabile in funzione del numero dei fori stessi e della velocità di rotazione del disco.Infatti, al di là del disco, alle particelle di una co-lonnina d’aria di sezione uguale alla superficie del foro viene impresso un moto oscillatorio la cui fre-quenza è uguale al numero dei giri che il disco compie in un secondo moltiplicata per il numero

di fori della linea scelta, cioè, in definitiva, pari al numero di fori che nell’unità di tempo attraversano la zona impegnata dal getto d’aria.Il dispositivo mostra che l’altezza del suono cresce al crescere della frequenza del moto vibratorio che lo ha prodotto.

L’immagine è tratta da Rosario FEDERICO – Corso elementare di Fisica (Acustica – Calore), S. Lattes & C., Torino 1927, vol. II pag. 2 fig. 4 (b).

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Scheda N. 18 - Acustica II

RUOTA DI SAVART

Gabinetto di Fisica – Elenco del materiale esistente a 30 giugno 1933 A. XI – Acustica n.1: “Ruota di Savart”.

Le sirene sono generatori di suoni. La si-rena di Savart è una ruota dentata posta in rotazione, attraverso un meccanismo di trasmissione, azionando un’apposita ma-novella. Pressando un cartoncino contro i denti della ruota, esso viene flesso ad ogni passaggio di un dente mentre riprende la forma normale quando il suo orlo torna ad impegnarsi fra due denti consecutivi. Se il moto rotatorio del disco è uniforme, il succedersi rapido di queste deformazioni costituisce un regolare moto vibratorio da cui ha origine un suono che diviene tanto più acuto quanto maggiore è la velocità di rotazione del disco e quindi la frequenza

del moto vibratorio che produce il suono medesimo. E’ possibile determinare la frequenza del moto della ruota dentata utilizzando un cronometro e l’apposito conta-giri, presente nel dispositivo, che viene azionato dalla rotazione di una vite senza fine solidale con l’asse della ruota.

L’immagine in alto è tratta da Rosario FEDERICO – Corso elementare di Fisica (Acustica – Calore), S. Lattes & C., Torino 1927, vol. II pag. 2 fig. 4 (a).

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Scheda N. 19 - Meccanica dei fluidi IV

EMISFERI DI MAGDEBURGO

Gabinetto di Fisica – Elenco del materiale esistente a 30 giugno 1933 A. XI – Meccanica dei gas n.3:“Emisferi di Magdeburgo”.

Il dispositivo consente di evidenziare l’esistenza della pressione atmosferica. È composto da due emisferi cavi di metallo, muniti di un largo bordo su cui com-baciano esattamente a tenuta d’aria; in uno degli emisferi sono presenti un rubinetto e un raccordo che consente di adattare il dispositivo alla macchina pneumatica (vedi scheda n. 16). Fatti combaciare, i due emisferi si staccano facilmen-te se dentro c’è l’aria; è difficilissimo separarli facen-do invece il vuoto all’interno e chiudendo il rubinetto. Le forze di pressione dovute all’atmosfera, infatti,

agendo punto per punto perpendicolarmente alla loro superficie unicamente dall’esterno, han-no l’effetto di pressarli l’uno contro l’altro.Nell’esperienza eseguita per la prima volta a Magdeburgo da Otto di Guericke nel 1654, in una pubblica piazza, alla presenza dell’Imperatore Ferdinando III, per separare gli emisferi, di circa un metro di diametro, si ricorse a dei cavalli, sedici secondo alcuni autori, che però non riuscirono nell’impresa.

Le immagini sono tratte da FEDERICO Rosario – Fisica elementare, Editrice Libraria Italiana, Torino 1942, pag. 77 figg. 119, 120, 121.

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Scheda N. 20 - Meccanica dei fluidi V

BAROSCOPIO

Gabinetto di Fisica – Elenco del materiale esistente a 30 giugno 1933 A. XI – Meccanica dei gas n.15:“Baroscopio per dimostrare il principio di Archimede”.

Il dispositivo mostra l’esistenza della spinta di Archimede nell’aria. È costituito da una sfera di vetro appesa al giogo di una bilancia ed equilibrata nell’aria da un pesetto di piccole dimensioni. Disponendolo sotto una campana di vetro e facendo il vuoto, l’equilibrio è turbato poiché viene a mancare la spinta verso l’alto. La bilancia si inclina dalla parte della sfera, per la quale, in presenza dell’aria, la spinta (maggiore di quella che agisce sul pesetto, che è di dimensioni minori) maschera l’effettivo maggior peso.

L’immagine a sinistra è tratta da CAFORIO Antonio - FERILLI Aldo – Dalla Meccanica alla costituzione della materia 1, Le Monnier, Firenze 1991, pag. 256 fig. 31.

L’immagine a destra è tratta da FEDERICO Rosario – Fisica elementare, Editrice Libraria Italiana, Torino 1942, pag. 84 fig. 131.

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Scheda N. 21 - Meccanica dei fluidi VI

APPARECCHIO DI HALDAT

Gabinetto di Fisica – Elenco del materiale esistente a 30 giugno 1933 A. XI – Meccanica dei liquidi n.4:“Apparecchio di Haldat per dimostrare che la pressione idrostatica è indi-pendente dalla forma del recipiente”.

Lo strumento è atto a verificare che la pres-sione esercitata da una colonna di un dato liquido è, a parità di altezza, indipendente dalla forma del recipiente che lo contiene e quindi dalla quantità del liquido stesso. Esso è munito di tre vasi intercambiabili di forma diversa e senza fondo, che è possi-bile di volta in volta avvitare ad un anello di raccordo il quale mette in comunicazione il vaso stesso con una delle estremità di un manometro ad aria libera.Di volta in volta si riempiono i vasi col medesimo liquido, ad esempio acqua, in modo che la superficie libera del liquido si

trovi sempre alla stessa altezza rispetto alla base del vaso e cioè all’anello di raccor-do. Si constata che il dislivello del mercurio nei due rami del manometro, corrispon-dente alla pressione idrostatica del liquido, è in ogni caso il medesimo.


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Scheda N. 22 - Elettricità III

MULINELLO ELETTRICO

Gabinetto di Fisica – Elenco del materiale esistente a 30 giugno 1933 A. XI – Elettricità e Magnetismo n.19:“Mulinello elettrico”.

Il mulinello elettrico è costituito da una stella di fili le cui punte sono rivolte tutte nello stesso verso; colle-gato ad un generatore elettrostatico, esso acquista un moto rotatorio nel senso contrario a quello indicato dalle sue punte.Il fenomeno si spiega attraverso una serie di conside-razioni. Su un conduttore carico la carica elettrica non si distribuisce uniformemente ma si concentra mag-giormente nei punti in cui la superficie presenta una maggiore curvatura; in prossimità di questi punti anche il campo elettrico è più intenso. Nel mulinello elettrico le zone di maggiore densità di carica sono dunque le punte. Nell’aria esiste sempre un piccolo numero di ioni dei due segni, i quali, sotto l’azione del notevole

campo elettrico esistente in prossimità delle punte del mulinello carico, si muovono e ionizzano per urto altre molecole, sicché, in breve tempo, nella regione circostante ogni punta vi è un rilevante numero di ioni dei due segni. Avviene allora che gli ioni di segno contrario a quello della carica posseduta dalle punte vengono attratti da queste e ne neutralizzano in parte la carica. Gli ioni dello stesso segno vengono invece allontanati, comunicando all’aria un movimento di insieme che costituisce il cosiddetto vento elettrico. Gli ioni respinti dalle punte respingono a loro volta le punte stesse che, essendo tutte orientate nello stesso verso, sono soggette a forze aventi, rispetto all’asse di rotazione del mulinello, momenti concordi; è il momento risultante a conferire al sistema il moto rotatorio osservato.

L’immagine è tratta da FEDERICO Rosario – Fisica elementare, Editrice Libraria Italiana, Torino 1942, pag. 245 fig. 366.

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Scheda N. 23 - Elettricità IV

CILINDRO METALLICO MUNITO DI PENDOLINI

Gabinetto di Fisica – Elenco del materiale esistente a 30 giugno 1933 A. XI – Elettricità e Magnetismo n.5:“Cilindro metallico munito di pendolini per il fenomeno dell’influenza”.

Il cilindro metallico è munito di una serie di pendolini accoppiati disposti lungo il suo asse i quali, in presenza di una carica elettrica posta nelle vicinanze di una sua estremi-tà, presentano una diversa divergenza, crescente dal centro verso gli estremi. Il dispo-sitivo rivela l’insorgere di cariche elettriche indotte nella zona più vicina alla carica indu-cente e nella parte ad essa più lontana, cioè all’altra estremità del cilindro, e manifesta la neutralità della parte centrale.


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Scheda N. 24 - Elettricità V

SFERA CAVA DI COULOMB

Gabinetto di Fisica – Elenco del materiale esistente a 30 giugno 1933 A. XI – Elettricità e Magnetismo n.7:“Sfera cava di Coulomb”.

Dopo aver caricato la sfera, toccando la sua superficie interna con un piccolo con-duttore posto all’estremità di un manico isolante, si può constatare, utilizzando un qualsiasi rivelatore di cariche elettriche, che esso non ha assunto alcuna carica, se era neutro, che ha perso la sua carica, se ne aveva. Introducendo, poi, nella ca-vità due conduttori neutri reciprocamente a contatto, dopo averli lì stesso staccati e riportati separatamente all’esterno, si con-stata che essi sono rimasti neutri e cioè che su di essi non si è manifestata alcuna influenza elettrica. La seconda esperienza, inoltre, ha il medesimo esito qualunque sia

lo stato elettrico del conduttore stesso e qualsiasi sia la distribuzione delle cariche eventualmente situate al suo esterno.Queste due semplici esperienze consentono di affermare che in un conduttore elet-tricamente carico la carica si distribuisce esclusivamente sulla superficie esterna e che all’interno della cavità non si manifesta in nessun caso alcun effetto elettrico, ovverosia il campo elettrico è nullo (almeno se non sono presenti cariche nella cavità). Un conduttore cavo, in definitiva, “scherma” elettricamente l’ambiente che circonda.


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Scheda N. 25 - Meccanica dei fluidi VII

BILANCIA IDROSTATICA

Gabinetto di Fisica – Elenco del materiale esistente a 30 giugno 1933 A. XI – Meccanica dei liquidi n.10:“Bilancia idrostatica”.

La bilancia idrostatica serve a verificare il principio di Archimede nei liquidi.Essa è sostanzialmente una bilancia ordinaria nella quale sotto uno dei piat-ti è attaccato un sistema costituito da un cilindro massiccio di ottone e da un secchiello, posto al di sopra del cilindro, la cui capacità interna è esattamente uguale al volume di questo. Equilibra-to tale carico col porre sull’altro piatto una tara opportuna e bloccato il giogo, si fa in modo che il cilindro si immerga completamente in una massa di liquido, per esempio acqua. Liberato il giogo, si constata che è venuto meno l’equilibrio nel senso di una apparente diminuzione di peso dalla parte del corpo immerso.

Si ottiene nuovamente l’equilibrio riempiendo completamente il secchiello di acqua. Dunque, mentre la rottura del primitivo equilibrio ha rivelato l’esistenza della spinta verticale, dal basso verso l’alto, sul corpo immerso, il modo di ristabilirlo ne indica l’intensità, che risulta uguale al peso del liquido spostato.


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Scheda N. 26 - Elettricità VI

PENDOLINO ELETTRICO

Gabinetto di Fisica – Elenco del materiale esistente a 30 giugno 1933 A. XI – Elettricità e Magnetismo n.1:“Pendolino elettrico”.

Il pendolino elettrico è un rivelatore di cariche elettriche. Esso è costituito da una pal-lina di midollo di sambuco, un materiale molto leggero isolante, sospesa mediante un filo sottile ad un supporto fisso. Avvicinando un corpo elettricamente carico, la pallina viene attratta per effetto della polarizzazione* del materiale di cui è fatta.

* La polarizzazione di un dielettrico, cioè di un isolante, consiste nell’orientazione, in presenza di un cor-po elettrizzato, dei suoi dipoli elettrici molecolari. Dall’allineamento dei dipoli risultano, sulla porzione di superficie del dielettrico più vicina al corpo elettrizzato, una distribuzione di cariche discordi a quella del corpo stesso e, sulla porzione di superficie ad esso più lontana, una distribuzione di cariche concordi. Ne consegue che l’attrazione fra cariche di segno contrario supera la repulsione tra quelle dello stesso segno; dunque la forza risultante sul dielettrico è attrattiva.

L’immagine a sinistra è tratta da FEDERICO Rosario – Fisica elementare, Editrice Libraria Italiana, Torino 1942, pag. 238 fig. 354.

L’immagine a destra è tratta da CAFORIO Antonio – FERILLI Aldo – Dalla meccanica alla costituzione della materia 2, Le Monnier, Firenze 1990, pag. 92 fig. 16.

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Scheda N. 27 - Elettricità VII

CONDUTTORE SFERICO MUNITO DI PUNTA

Gabinetto di Fisica – Elenco del materiale esistente a 30 giugno 1933 A. XI – Elettricità e Magnetismo n.9:“Sfera munita di punta”.

Questo semplice strumento consente di mostrare il potere disperdente delle punte e cioè la proprietà che hanno i conduttori a punta di scaricarsi rapidamente. Ponendo una candela accesa davanti alla punta del conduttore dopo averlo elettrizzato, la fiamma si piega e può anche spegnersi per effetto del cosiddetto vento elettrico (vedi scheda n. 22). L’invenzione del parafulmine ad opera di Franklin, nel 1753, può ritenersi la prima applicazione pra-tica della scienza dell’elettricità.Il parafulmine ad asta è un conduttore fornito di punta e ben collegato al suolo. Una nube carica di elettricità atmosferica elettrizza di segno contrario, per induzione, la regione sottostante della su-perficie terrestre e in particolare il medesimo parafulmine, che scarica a terra le cariche concordi a quelle della nube. Le cariche rimanenti, di segno opposto, determinano in prossimità della punta un intenso campo elettrico e conseguentemente una forte ionizzazione dell’aria, spesso accompagnata da emissione di luce e da un crepitio caratteristico; una corrente di ioni atmosferici di segno contrario a quello della nube (vento elettrico) e diretti verso quest’ultima, riesce allora, entro certi limiti, a neu-tralizzare la carica della nube, riducendo così l’intensità del forte campo elettrico verticale esistente nell’atmosfera durante le violente perturbazioni del campo elettrico terrestre (temporali). La carica del parafulmine viene neutralizzata da quella degli ioni atmosferici di segno contrario; il risultato, alla fine, è che la carica della nube è stata, almeno in parte, convogliata e scaricata a terra.

L’immagine a sinistra è tratta da SILVA Pietro – Fisica elementare, Paravia, Torino 1965, vol. II pag. 105 fig. 111.

L’immagine al centro è tratta da FEDERICO Rosario – Fisica elementare, Editrice Libraria Italiana, Torino 1942, pag. 245 fig. 365.

L’immagine a destra (tratta da MIANO Luigi e Antonella – Fisica ed esercitazioni 2, Fabbri Editori, Milano 1986, pag. 168) mostra una stampa del 1876 che riproduce uno dei famosi esperimenti di Franklin, compiuti nel 1758, in base ai quali lo scienziato giunse a stabilire la natura del fulmine.

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Scheda N. 28 - Ottica IV

DISCO DI NEWTON

Gabinetto di Fisica – Elenco del materiale esistente a 30 giugno 1933 A. XI – Ottica n.20: “Disco di Newton”.

Si tratta di un disco di cartone diviso in settori che presentano, nell’ordine, i sette colori fondamentali dello spettro della luce solare. Facendo ruotare rapidamente il disco, i diversi colori, per la persistenza delle immagini sulla retina del nostro occhio, si sovrappongono e il disco appare bianco.Restano così confermati i risultati degli esperimenti sulla dispersione della luce bianca.

L’immagine a sinistra è tratta da CAFORIO-FERILLI – Compendio di Fisica Sperimentale, Le Monnier, Firenze 2001, pag. 284 fig. 47.

L’immagine a destra è tratta da FEDERICO Rosario – Fisica elementare, Editrice Libraria Italiana, Torino 1942, pag. 196 fig. 294.

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BIBLIOGRAFIA

Pubblicazioni scientifico-naturalistiche del Barone a noi note (desunte da Marino 2004):

- Catalogo dei molluschi terrestri e fluviatili delle Madonie e luoghi adiacenti, Palermo, Stamperia Oreta 1840, pp. 41

- Monografia del genere Atlante da servire per la fauna siciliana, Palermo, Tip. F. Salli 1840, pp. 8

- Nota su talune specie di molluschi terrestri e fluviatili di Sicilia, Palermo, Giornale Letterario Palermitano n. 230, 1842, pp. 1-10

- Sulla malattia della vite osservata in Cefalù negli anni 1851 e 1852, Annali di Agricoltura Siciliana redatti per istituzione del Principe Castelnuovo, 1852

- Con Charles Th. Gaudin, Contribution à la flore fossile italienne Cinquième Memoire. Tufs Vulcaniques de Lipari, Memoires de la Societe Helvetique des Sciences Naturelles n. 18, 1860, pp. 3-11

- Coltura e fecondazione delle palme (opera citata dal Miceli, durante l’elogio funebre dedicato al Barone, come pubblicata; ne sconosciamo però l’edizione e qualsiasi altro dato tipografico)

Manoscritti scientifico-naturalistici del Barone rimasti inediti (talvolta incompleti) (desunti da Marino 2004):

- Conchiglie rinvenute nell’estate 1841

- Memoria (opera di numismatica, relativa alle antiche monete di Lipari)

- Prodromo di topografia statistica delle isole Eolie

- Raccolta di iscrizioni greche trovate in Lipari

- Elenco degli uccelli che abitano in Lipari, o che vi sono di passaggio

- Note di agricoltura

- Ricette per colorire zabbàra e altro

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Riferimenti bibliografici essenziali sul Barone scienziato, naturalista e collezionista (desunti dai repertori bibliografici di Nico Marino):

- Giacomo Cusumano, Enrico Piraino Barone di Mandralisca nel suo testamento, Gussio, Cefalù 1935

- Pietro Saja, La Pinacoteca del Museo Mandralisca, Arti Grafiche Siciliane, Palermo 1979

- Amedeo Tullio, La collezione archeologica del Museo Mandralisca, Lorenzo Misuraca Editore, Cefalù 1981

- Vittorio Emanuele Orlando, Enrico Pirajno di Mandralisca (1809-1864) in Giovanni Liotta (a cura di), I naturalisti e la cultura scientifica siciliana nell’800. Atti del Convegno, Palermo, 5-7 dicembre, Palermo, Edizioni Danaus 1984, pp. 473-479

- Domenico Portera, Enrico Pirajno Barone di Mandralisca, Cefalù 1986

- A cura del Comitato esecutivo per le celebrazioni del Centenario del Liceo, L’eredità del Mandralisca. Centenario 1891-1991, Palermo 1991; particolarmente il testo di Portera (il Barone e la cultura del suo tempo)

- V. Consolo, V. Orlando, A. Tullio, T. Viscuso (a cura di), Cefalù: Museo Mandralisca, Palermo, Novecento 1991

- A cura della Fondazione, Cataloghi delle varie edizioni della Mostra malacologia (la V nel 1993)

- V. Consolo, G. La Loggia, N. Marino, P. Di Salvo, Immagini per Mandralisca. Omaggio alla vita e alle opere del barone Enrico Piraino, Kefagrafica, Palermo 1994

- Amedeo Tullio e Nico Marino (a cura di), Oggetti, curiosità e bibelots della Fondazione Mandralisca, Palermo, Kefagrafica 1994

- M. A. Mastelloni, F. Piazza, U. Spigo (a cura di), Enrico Pirajno di Mandralisca: umanità, scienza e cultura in una grande collezione siciliana. Catalogo del la mostra, Palermo, Publisicula 1997; particolarmente i testi di Mastelloni (sul Barone numismatico), Viscuso (sulla quadreria), Giannuzzi-Savelli e Pusateri

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(sul Barone naturalista), Cavalier (sugli scavi del Barone a Lipari), Portera (sul Barone figura di portata europea)

- Laura Bonfiglio, I resti fossili di vegetali dell’isola di Lipari conservati nelle collezioni Mandralisca in M. A. Mastelloni e U. Spigo (a cura di), Agli albori della ricerca archeologica nelle Eolie. Scavi e scoperte a Lipari nel XIX secolo, Messina, Museo Archeologico Bernabò Brea di Lipari 1998

- Peppino Palmeri, La Fondazione Mandralisca di Cefalù, Ila Palma, Palermo 1998 (nuova ed. accresciuta 2008)

- Pietro Lo Cascio, Le ricerche di Enrico Pirajno di Mandralisca sull’avifauna dell’arcipelago eoliano, in Il naturalista siciliano, S. IV. XXV (1-2), 2001, pp. 217-226

- Maria Antonella Panzarella, schede de L’eredità scientifica del Mandralisca. Mostra degli strumenti di fisica del gabinetto scientifico del Barone Mandralisca (Cefalù, Palazzo Mandralisca, 10-25 novembre 2001; nuova ed. riveduta e corretta 2011)

- Nico Marino, La vita e le opere di Enrico Piraino di Mandralisca, Bagheria (Palermo), Officine Tipografiche Aiello & Provenzano, per Archeoclub d’Italia Sede di Cefalù, 2004

- Giannantonio Domina e Pietro Mazzola, Su un frammento di erbario di Enrico Piraino di Mandralisca, in Il naturalista siciliano, S. IV. XXIX (1-2), 2005 pp. 3-17

Bibliografia dei testi consultati per la realizzazione delle schede sugli strumenti

- Catalogue des Appareils pour l’Enseignement de la Physique construits par E. Leybold’s Nachfolger, Cologne, Ph. Gehly, Cologne, 1905 ( ?)

- Franz Hugershoff, Demonstrations-liste, Leipzig 1911

- Rosario Federico, Corso elementare di Fisica, Vol. II (Acustica – Calore), S. Lattes & C., Torino 1927

- Gabinetto di Fisica - Elenco del materiale esistente a 30 giugno - 1933 A. XI [Nuovo Inventario al 31 gennaio 1962]

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- Rosario Federico, Fisica elementare, Editrice Libraria Italiana, Torino 1942

- Pietro Silva, Fisica elementare, Paravia, Torino 1965

- Ando Gilardi, Storia sociale della fotografia, Feltrinelli, Milano 1976

- Luigi e Antonella Miano, Fisica ed esercitazioni 1, Fabbri Editori, Milano 1985

- Luigi e Antonella Miano, Fisica ed esercitazioni 2, Fabbri Editori, Milano 1986

- Antonio Caforio e Aldo Ferilli, Dalla Meccanica alla costituzione della materia 1, Le Monnier, Firenze 1991

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Presentazione di Angelo Piscitello Presidente della Fondazione Culturale Mandralisca

L’eredità del Mandralisca nella collaborazione tra Liceo e Fondazionedi Maria BellaviaPreside del Liceo Classico Mandralisca

Nota della curatricedi Maria Antonella PanzarellaInsegnante del Liceo

Breve biografia del Baronedi Nico Marino

Gli strumenti del Gabinetto di Fisica del Liceo

Bibliografia

pag. 3

pag. 4

pag. 6

pag.11

pag.13

pag. 70

INDICE

l'eredità scientifica del mandralisca

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