Livella torica a bolla Off. Galileo Firenze.
Acquistata nel novembre del 1962. Riguardo alle registrazioni sull`inventario D del 1956 non c`è corrispondenza tra la marca e il numero che troviamo sulla livella in questione: al n° 3176 – 7 si legge: “Officine Galileo-Firenze Livelle lineari a bolla d`aria” destinate a Fisica ed è evidente che ci si riferisca a questo esemplare e ad un altro identico. Mentre il numero che si legge sul medesimo è 3196 che si riferisce ad una “Livella a bolla d`aria tipo di precisione” acquistata presso la Paravia di Pescara.
La figura A 145 è a pag. 55 del catalogo: Apparecchi per l’Insegnamento della Fisica a cura del prof. R. Magini, Officine Galileo, 1940.
La livella torica può essere utile per tre funzioni: 1) rendere orizzontale un segmento di retta o una porzione di piano; 2) rendere verticale un segmento; 3) misurare piccoli angoli di inclinazione di un segmento rispetto all’orizzonte.
La livella a bolla “d’aria” fu inventata da M. Thévenot, che la descrisse nel 1666.
Il tubo di vetro è leggermente arcuato con un raggio di curvatura che può raggiungere parecchie decine di metri, pertanto è detto “torico”; esso è parzialmente riempito da un liquido come alcol o etere, per la loro fluidità, e la bolla è costituita da aria e vapore del liquido stesso.
La bolla, avendo una densità minore del liquido, tende a galleggiare portandosi nella parte più alta.
Il tubo di vetro è ermeticamente chiuso e una sua parte appare su una finestrella di un cilindro metallico di custodia.
Detta finestra può all’occorrenza essere chiusa ruotando una piccola vite che scorre su una guida, come si vede nelle foto.
Le tacche incise sul vetro distano tra loro di 2 mm (per convenzione internazionale) e questo intervallo si dice “particella”.
Nelle livelle più antiche la particella è di una “linea di Parigi” cioè di 2,26 mm.
La tangente nel punto centrale C (“vertice”) è detta “asse” della livella.
Quando la livella è in piano orizzontale la bolla si trova in posizione simmetrica rispetto a C e l`asse della livella è orizzontale.
Il cilindro poggia su due perni (detti “bracci”) costituiti da viti per la taratura della livella. La base su cui sono inseriti i perni deve essere ovviamente robusta e piana, come appare nelle foto.
Per controllare se la livella è tarata (o “giusta”), basta porla su un piano anche non perfettamente orizzontale, osservare bene la posizione della bolla rispetto alle incisioni centrali sul tubo di vetro e poi ruotare la livella di 180° tenendola sempre in appoggio sul piano; se la bolla non si trova di nuovo nella stessa posizione rispetto la centro, bisogna procedere alla taratura (o “rettifica”).
Per fare ciò il modo più semplice è riportare al centro la bolla agendo per metà dell`angolo su una vite e per metà sul piano, poi ruotare la livella di 180° e ripetere l`operazione; dopo alcuni tentativi si ottengono due risultati: la livella è giusta e il piano è orizzontale.
Certo, il metodo migliore sarebbe per la rettifica quello di disporre di un laboratorio nel quale vi sia un piano notoriamente orizzontale e/o una livella di comparazione giusta; in questo caso per tarare la livella è sufficiente agire sulla vite per centrare la bolla, ruotare la livella di 180° e centrare di nuovo la bolla, sempre procedendo per tentativi successivi.
In numerose misure di laboratorio di precisione ci si trova spesso a dover rendere orizzontale un piano munito di tre viti calanti, disposte ai vertici di un triangolo equilatero; in questo caso si procede ponendo la livella su di un segmento congiungente i centri di due viti calanti e regolarle fino ad ottenere che la bolla sia al centro, poi si pone la livella sul segmento che parte dal centro della terza vite e che sia perpendicolare al precedente segmento; si regolano le viti per ottenere di nuovo la centratura della bolla.
Al solito bisogna ripetere più volte l`intera procedura fino a che con la livella spostata in varie posizioni sul piano la bolla resta in posizione centrale.
La sensibilità di una livella è data dall`angolo di cui bisogna inclinarla affinché la bolla si sposti di un millimetro; questo esemplare ha una sensibilità di 30″ come si legge sulla base. La sensibilità cresce col raggio di curvatura del segmento di toro.
Con la livella si può misurare dunque l`inclinazione di un asse. Posta la livella sull`asse, si legge la graduazione segnata dai due estremi della bolla; la differenza tra il vertice C e la media delle letture moltiplicata per il valore angolare della particella, fornisce l`inclinazione dell`asse.
Non bisogna confondere la livella con il livello, uno strumento adibito al rilievo di dislivelli che nella versione col cannocchiale è munito di una o più livelle toriche. Alcune livelle toriche per livelli di alta precisione possono raggiungere la sensibilità di 2″, mentre nei teodoliti per osservazioni astronomiche possono essere inferiori ad 1″. Per vedere il LIVELLO – TACHEOMETRO TG4 delle Off. Galileo di Firenze scrivere “tg4” Su Cerca.
Bibliografia:
M. Panitteri e V. Ruggiero, Esercitazioni di Laboratorio di Fisica, Vol. I, G. B. Paravia & C. 1961.
Enciclopedia delle Scienze e delle Tecniche Galileo, Sadea, Firenze 1966.
Foto di Claudio Profumieri, elaborazioni ricerche e testo di Fabio Panfili.
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