Nonio di Vernier

Una scala scorrevole permette di leggere una frazione della divisione principale allineando due tacche.

Che cos’è

Una riga graduata mostra unità intere. Una piccola scala scorrevole permette di leggere frazioni delle sue divisioni. Il principio si usa sia per gli angoli sia per le lunghezze.

Come funziona

In un modello metrico le tacche fisse distano 1 mm. Dieci intervalli della scala mobile occupano 9 mm, quindi ciascuno misura 0,9 mm. La differenza è 0,1 mm.

Se lo zero mobile supera 2 mm e la terza tacca dopo lo zero (la quarta contando lo zero) coincide con una fissa, si aggiungono 0,3 mm: la lettura è 2,3 mm. Questa tacca si trova a 2,3 + 3 × 0,9 = 5 mm. Il passo di lettura non garantisce la precisione: contano anche gioco, spessore delle linee ed errore di zero.

Una striscia scorre accanto a una riga fissa.

In un calibro un becco è solidale con la scala fissa e l’altro con il cursore che porta il nonio. Lo zero mobile segue quindi la distanza fra le facce di misura. Puliscile, chiudi delicatamente i becchi e controlla che gli zeri coincidano. Per misurare un pezzo, porta le facce a contatto senza inclinarle e con pressione uniforme. Un errore di zero sposta le letture; il gioco del cursore può inclinare il becco e modificarne il contatto con il pezzo.

Leggi perpendicolarmente alle graduazioni. Se le scale sono a quote diverse, uno sguardo obliquo ne sposta l’allineamento apparente: è la parallasse. La risoluzione di 0,1 mm è qui il passo distinguibile sulla graduazione. La giustezza riguarda lo scostamento sistematico rispetto a un riferimento e dipende anche dallo stato e dalla taratura dello strumento. Una graduazione fine non corregge un becco usurato o uno zero errato.

Come si fa

Disegna su carta una scala fissa da 0 a 12 mm, con dodici intervalli e tredici tacche. Su un’altra striscia dividi 9 mm in dieci intervalli uguali, con undici tacche. Fai scorrere le strisce bordo contro bordo. Porta lo zero mobile a 2,3 mm e cerca la coincidenza della terza tacca dopo lo zero. Un disegno ingrandito chiarisce il principio, ma non è uno strumento tarato.

Storia ed evoluzione

Due scale con tacche allineate.

Pedro Nunes usava più archi concentrici fissi con divisioni diverse, cercando su uno di essi una tacca adatta alla lettura. Nel 1631 Pierre Vernier descrisse una scala ausiliaria mobile per strumenti angolari. Nel vernier la frazione deriva dallo spostamento relativo di due scale. Il nome «nonio», ancora usato per questa scala in varie lingue, deriva dal nome latinizzato di Nunes; i due dispositivi storici hanno costruzioni differenti. Il principio mobile fu poi applicato a righe e calibri. Il Science Museum conserva un calibro da officina molto successivo, in ottone con becchi d’acciaio.