Il fattore di qualità Q negli orologi

Il fattore di qualità Q

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.

Variazione di Q al variare della pressione

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.

Il materiale esposto ha scopo divulgativo. Può essere distribuito a patto che venga fatto chiaro riferimento alle fonti dalle quali proviene: autore originale, Horological Journal, British Horological Institute ed Antica Orologeria Zamberlan.