Questo strumento è un dinamometro utilizzato per la misura statica delle forze. È del tipo cosiddetto a balestra ellittica, essendo costituito da un doppio arco in acciaio temprato, collegato, tramite un sistema di leve, a un ago indicatore in acciaio con doppia punta utile per una lettura precisa su tutte le scale. È da sottolineare che, dopo la misura, l’indice in acciaio rimane nella posizione finale, continuando a segnare il risultato raggiunto. Il dinamometro può essere usato sia per misurare forze di trazione che forze di compressione agendo lungo l’asse maggiore o lungo l’asse minore dell’ellisse “imperfetta” (come definita nel registro inventariale del R. Gabinetto di Fisica indicato convenzionalmente con l’anno 1813), rispettivamente. Il quadrante, con incise le scale graduate, è in ottone. Questo dinamometro è stato progettato dall’ingegnere meccanico francese Edme Jules Regnier (1751- 1825) sul finire del 1700 e porta incisa in un elegante corsivo la scritta “Dynamometre De Regnier Paris”. È uno strumento robusto, versatile, di facile uso e trasportabilità. Secondo il suo inventore lo strumento, oltre ad un uso generale applicato a macchine, doveva servire alla misura della forza esercitata sia da una persona tramite specifici gruppi muscolari che da animali. Infatti, per rendere più agevole la presa da parte umana, l’ellisse di acciaio era originariamente rivestita in cuoio di cui ora rimangono solo alcuni residui e sul quadrante sono incise le scritte in francese “Force Des Reins” e “Force Des Mains”, in corrispondenza dei valori sulle scale graduate della forza che, secondo l’autore, un uomo in media può esercitare con i muscoli dorsali e con le mani, rispettivamente [1]. Lo strumento è idoneo anche per misurare la forza del tiro di animali, come, per esempio al tempo della sua progettazione, i cavalli degli artiglieri francesi. Il lungo titolo della pubblicazione [1] dello stesso Regnier sottolinea questi molteplici usi. Tradotto in italiano esso suona: Descrizione e uso del dinamometro, per conoscere e confrontare la forza relativa degli uomini, quella dei cavalli e di tutti gli animali da tiro; infine giudicare la resistenza delle macchine e stimare le potenze motrici che vogliamo applicare loro. La tavola in Fig.1, un originale tratto dalla stessa pubblicazione, illustra le varie modalità di uso del dinamometro di Regnier [1] .
Sul quadrante in ottone sono incise tre scale graduate: la prima, con la scritta “Echelle de tyrage”, indica il valore misurato in miriagrammi (1 miriagrammo =10000 g = 10 Kg) da 0 a 135, la seconda, con la scritta “Livre”, si estende da 0 a 2800 antiche libbre francesi, e la terza, con la scritta “Echelle de pression”, è divisa in chili da 0 a 120. Comprimendo la parte centrale dell’ellisse, secondo l’asse minore, si legge la forza esercitata sulla scala graduata “Echelle de pression” in chili, mentre agendo sull’ellisse lungo l’asse maggiore, l’indice segna la misura della forza di trazione in miriagrammi ed in libbre francesi. Nella parte bassa dello strumento è incisa un’altra scala graduata corrispondente a quella in miriagrammi.
Nel registro inventariale del R. Gabinetto di Fisica (convenzionalmente del 1813) viene descritto dettagliatamente lo strumento (Fig.2 e 3), annotando anche che, insieme all’apparecchio, erano presenti accessori attualmente non ancora ritrovati, quali:
“(a) Un pedale di ferro uncinato
(b) Un manubro di legno con uncino di ferro. Serve questo unitamente al precedente pedale ad esplorare la forza dei muscoli dorsali, delle braccia
(c) Due grossi anelli di ferro, che apronsi da un lato onde introdurvi la molla del dinamometro all’oggetto di esplorare la forza degli animali
(d) Di una memoria di Regnier relativa alla macchina in un libretto stampato di pagine N°
(e) Una cassetta quadrilatera ricoperta di pelle nera all’esterno, foderata all’interno di …. verde fornita di bandellette in ottone e serramenti contiene tutto l’apparecchio descritto.“
Mentre il registro inventariale (dei beni mobili esistenti al 31 dicembre 1870 ) fornisce il valore stimato dell’apparecchio, fissato in 90 lire.
Lo strumento, permettendo di valutare il valore degli animali da tiro, ebbe grande successo sui mercati. Fu utilizzato anche da viaggiatori quale François Auguste Péron (1775–1810) che, nel periodo dal 1800 al 1804, intraprese un viaggio di esplorazione scientifica nei mari del sud oltre il Capo di Buona Speranza e fino all’Oceano Pacifico [2]. L’obiettivo di Péron era testare la forza muscolare degli indigeni delle terre australi visitate che concluderà essere notevolmente inferiore a quella degli europei.
Un bell’esemplare simile a quello descritto fa parte delle collezioni del Musee de l’Armee, Hôtel national des Invalides, Parigi.
Edmè Jules Regnier
Era un ingegnere meccanico e inventore francese, nato a Semur en Auxois nel 1751 e morto a Parigi nel 1825. Nel 1768 rileva i commerci ed il laboratorio del padre defunto che esercitava il mestiere di fabbro ed armaiolo. In questa veste, inizia ad interessarsi alla progettazione di strumenti scientifici ed entra in contatto con studiosi di Scienze Naturali del tempo, i quali, sia per le necessità delle spedizioni e dei grandi viaggi del periodo sia per la rivalità militare e scientifica tra Francia ed Inghilterra, sollecitano Regnier ad inventare uno strumento per misurare la forza di uomini ed animali più leggero, versatile e trasportabile di quelli al tempo disponibili [2]. Nel 1780, dopo numerosi tentativi, Regnier riesce a sviluppare un suo dinamometro leggero e multiuso, ma è solo nel 1798 che pubblica la descrizione e i risultati delle prove d’uso effettuate [1]. Regnier, oltre a dedicarsi alla progettazione ed alla costruzione del dinamometro che porta il suo nome e ad altri meccanismi come un lucchetto a combinazione da lui inventato, continua ad interessarsi di armi, così da diventare prima ispettore per la produzione di armi da fuoco manuali presso il Comitato di Pubblica Sicurezza durante la Rivoluzione francese poi primo curatore del Musee d’Artillerie, antenato del Musee de l’Armee a Parigi, fino al 1816 [3 ]. Alla sua morte, nel 1825, il laboratorio viene rilevato da due lavoranti da lui formati, Arnheiter e Petit, che continuano l’attività e la costruzione del dinamometro.
Bibliografia
[1] Edmé Regnier. Description et usage du dynamomètre, pour connaître et comparer la force relative des hommes, celle des chevaux et les toutes les bêtes de trait; enfin pour juger la résistance des machines et estimer les puissances motrice qu’on veut y appliquer. Journal de l’École Polytechnique 2: (1798), 160-172, The Virtual Laboratory, Max-Planck-Institute for the History of Science, Berlin ISSN 1866-4784 http://vlp.mpiwg-berlin.mpg.de/
[2] Serge Nicolas, Dalibor Voboril, The Collin dynamometer: History of the development of an instrument for measuring physical and mental strength, L’Année psychologique 2017/2, 117, 173-219, Éditions NecPlus, https://www.cairn.info/revue-l-annee-psychologique1-2017-2-page-173.htm
[3] Musee de l’Armee, Hôtel national des Invalides, Parigi, https://collections.musee-armee.fr/le-dynamometre-de-regnier/
Autore: Prof.ssa Sandra Morelli, Dipartimento di Scienze Fisiche, Informatiche e Matematiche