Il Pendolo di Foucault

Il Comune di Padova, in collaborazione con il Dipartimento di Fisica dell’Università di Padova, ha promosso la realizzazione di un pendolo di Foucault nel Palazzo della Ragione. La scelta di allestire un pendolo di Foucault entro il Salone è stata motivata non solo dalla opportunità offerta da questa alta cupola, ma anche dal fatto che lo stesso edificio è anch’esso una “macchina astronomica medievale”.

Il pendolo è posizionato nel Salone accanto alla Pietra del Vituperio, sulla quale venivano fatti sedere i debitori insolventi obbligati a ripetere tre volte alla presenza di almeno 100 persone l’impegno “cedo bonis” (rinuncio ai beni) prima di essere espulsi dalla città; al Cavallo ligneo, realizzato nel 1466 per una giostra e donato nel 1837 alla città dalla famiglia Capodilista; allo Gnomone (orologio solare) costituito da un foro nella parete sud e da un regolo marmoreo nel pavimento; al Ciclo di affreschi che è uno dei rarissimi cicli astrologici medievali giunti fino ai nostri giorni.

La progettazione architettonica di questo pendolo di Foucault risponde alle tre principali richieste fatte al progetto: ottenere grandi ampiezze di oscillazione, proteggere il dispositivo rispetto a flussi d’aria, fornire una separazione che impedisca al pubblico di interferire con il moto del pendolo. Il dispositivo è posto in una pesante e profonda vasca dodecaedrica il cui bordo mantiene i visitatori ad una distanza di sicurezza dal pendolo e che scherma la sfera oscillante dalle correnti d’aria ambientali. La vasca è composta da una struttura interna di alluminio ove è alloggiato l’elettromagnete che fornisce energia al pendolo, da una lastra di copertura in alluminio e da dodici spicchi in piastra di acciaio, connessi tra loro da giunti metallici a farfalla con viti a scomparsa nello spessore di 3 millimetri. Il diametro della vasca è di 4.7 metri. Il pendolo è costituito da un filo di acciaio lungo 20 metri e da una sfera di alluminio e ferro di 13 kg. L’ampiezza di oscillazione è 2 metri, ed il periodo circa 9 secondi. Il progetto dell’allestimento ha rappresentato una sfida non solo per ragioni di carattere tecnico, ma anche per il necessario confronto con un esperimento antico, in cui si sono cimentati fisici di tutto il mondo negli ultimi due secoli; esperimento che nell’ultimo decennio ha ispirato la progettazione e realizzazione dei microgiroscopi MEMS su cui si basa la navigazione di droni e satelliti.