Il fattore di qualità Q negli orologi

Q è il rapporto fra l'energia immagazzinata da un pendolo e l'energia dissipata ad ogni oscillazione:

La sua massimizzazione è un requisito importante per la costruzione di un orologio di precisione. In pratica, si ottiene con l'adozione di una lente del pendolo di massa elevata (grande energia immagazzinata) e di forma aerodinamica (ridotta resistenza dell'aria e conseguentemente ridotta energia dissipata per periodo di oscillazione).
Un elevato valore di Q ha come conseguenza la riduzione della forza necessaria a mantenere in moto il pendolo. Ogni piccola variazione di questa forza disturba l'oscillazione. Riducendo la forza da applicare, se ne migliora il controllo e ciò ha benefici effetti sulla precisione dell'orologio. Inoltre, si riducono ulteriori perdite di energia derivanti dagli attriti di funzionamento del meccanismo di scappamento.

Questa figura mostra il valore del Fattore di Qualità, Q, per l'orologio di Littlemore in rapporto alla pressione dell'aria durante il funzionamento.

Si può osservare che Q cresce in maniera relativamente lenta fra il valore di pressione atmosferica (estrema destra del grafico) fino a circa 0,1 mb. Tra 0,1 e 0,01 mb, Q aumenta molto più rapidamente al diminuire della pressione; il valore di Q alla pressione di 1x10 ^-6 mb è di circa 1.500.000. Lo Shortt SH48 funzionava a circa 40 mb, dove aveva il suo Q massimo di circa 110.000.
Per fornire un paragone, il valore di Q per gli orologi da polso meccanici varia fra 100 e 300. Per gli orologi al quarzo fra 100.000 e 1.000.000.

Questa trattazione è necessariamente sintetica. Per chi intendesse approfondire l' argomento, non siamo purtroppo a conoscenza di testi che lo trattino in italiano. La letteratura è invece ricca in lingua inglese. Possiamo fornire le fonti a chi ne farà richiesta.

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