V STEP: IL PRINCIPIO FISICO

Archipendolo: Come e perché funziona

Il principio fisico che sta alla base del funzionamento dell'archipendolo è legato alla forza di gravità. Infatti, sulla superficie terrestre agisce un campo gravitazionale, le cui linee di forza sono perpendicolari alle superfici equipotenziali del campo (ciò vale per tutti i campi vettoriali centrali la cui espressione è asintotica a 1/r^2, con r distanza tra il centro e il punto considerato). Si può affermare, dunque, che la forza di gravità agisce perpendicolarmente alla superficie equipotenziale del campo gravitazionale terrestre nel punto considerato; ciò, tuttavia, si può approssimare senza commettere errori troppo grossolani, affermando che la Terra sia assimilabile ad una sfera perfetta, e che quindi la sua superficie sia esattamente equipotenziale. Ciò equivale all'affermazione: "un filo a piombo si dispone, rispetto alla superficie terrestre, lungo la verticale al suolo in quel punto, ovvero in direzione radiale". 

Il principio di funzionamento dell'archipendolo è tutto qui: lo strumento viene fissato a terra grazie ai supporti di legno di cui è dotato, il filo a piombo si dispone lungo la verticale in quel punto ed il suo scostamento rispetto alla tacca di riferimento aiuta a capire di quanto il piano considerato si discosti dall'essere orizzontale.

La tacca di riferimento, ovviamente, viene misurata a priori; l'operazione che viene compiuta è detta taratura dello strumento, e consiste semplicemente nell'utilizzare l'archipendolo su un piano di cui è nota con ottima approssimazione l'orizzontalità, aspettare che il filo a piombo smetta di oscillare attorno alla posizione di equilibrio e segnare la tacca sulla traversa dello strumento.