SIRENA
SIRENA
La sirena è un apparecchio che serve a produrre un suono di forte intensità, e di altezza variabile a piacere (entro limiti molto estesi) e facilmente misurabile. La più semplice sirena (dovuta a Seebeck) si compone schematicamente di un disco metallico, sulla periferia del quale sono praticati numerosi fori, a ugual distanza l'uno dall'altro (fig.1); il disco è posto in rapida rotazione e pertanto i varî fori vengono successivamente a passare dinnanzi all'orificio di un tubo T, nel quale viene soffiata una forte corrente d'aria. L'efflusso dell'aria dal tubo subisce allora variazioni periodiche, secondo che dinnanzi all'orificio si trovi un foro ovvero la parete piena del disco, e pertanto, se il moto rotatorio del disco è abbastanza rapido, si produce un suono la cui frequenza è uguale al prodotto del numero dei fori praticati nel disco per il numero dei giri compiuti, in un secondo, dal disco medesimo. Regolando la velocità angolare del disco, si può dunque far variare a piacere l'altezza del suono emesso. Un dispositivo contagiri e un orologio permettono la misura della frequenza. Spesso nel disco sono praticate due o più serie concentriche di fori, di diverso numero, e allora, facendo corrispondere l'apertura del tubo T a una o ad altra circonferenza, si ottengono (quando il disco ruota uniformemente) suoni di diversa altezza, il cui intervallo è sempre uguale al rapporto tra il numero dei fori delle due serie.
Lo strumento ora descritto è stato notevolmente perfezionato per opera di Ch. Cagniard de La Tour; il moto rotatorio del disco viene provocato dalla corrente d'aria medesima, le cui periodiche interruzioni dànno origine al suono; inoltre, per avere suoni di forte insensità, si fa in modo che la corrente d'aria esca, anziché da un solo orificio, da tanti orifici quanti sono i fori del disco mobile. Una sirena di Cagniard de La Tour si compone di una scatola cilindrica AB (fig. 2) alla quale arriva una forte corrente d'aria per mezzo del tubo T; sul coperchio della scatola sono praticati numerosi fori equidistanti, e altrettanti fori sono praticati sopra un disco mobile, situato al disopra del coperchio e girevole con minimo attrito attorno ad un asse verticale. I fori praticati nello spessore del coperchio, ovvero in quello del disco mobile, sono inclinati di 45° in un piano perpendicolare al raggio del disco, gli uni in un senso e gli altri in senso opposto; le loro direzioni si trovano dunque ad angolo retto, e l'aria che esce dai fori del coperchio e penetra in quelli del disco girevole, cambiando bruscamente direzione, imprime al disco, per reazione, un moto rotatorio tanto più rapido quanto maggiore è la sua pressione.
Lo strumento è completato da un contagiri, formato da una vite perpetua coassiale can l'albero di rotazione del disco mobile, la quale può ingranare con una ruota dentata, su cui sono tagliati, di solito, 100 denti; la ruota fa dunque un giro per ogni centinaio di giri del disco. Quando questa ruota ha fatto un giro completo, una seconda ruota dentata si sposta di un dente e pertanto un indice ad essa unito permette di valutare le centinaia di giri. Il collegamento tra la vite perpetua e la prima ruota dentata può essere stabilito o interrotto a volontà.
L'altezza del suono emesso dalla sirena può farsi variare a piacere, regolando la pressione del getto d'aria, fino a raggiungere valori molto elevati, corrispondenti a frequenze di varie migliaia di hertz. Il suono emesso è assai puro, ma ad esso si accompagna, quando il disco ruota con forte velocità, un suono molto più grave, il cosiddetto "suono di asse", dovuto alle vibrazioni dell'asse di rotazione, il quale, per la sua centratura necessariamente imperfetta, batte contro i supporti due colpi per ogni giro.
La sirena serve correntemente per misurare l'altezza di un suono: a tal fine, si regola la portata del getto d'aria fino ad ottenere che il suono emesso dalla sirena sia all'unisono con quello in esame; mediante il contagiri e un cronometro si misura la frequenza del suono prodotto dalla sirena, che è uguale a quella dell'altro suono, con l'approssimazione consentita dall'apprezzamento auricolare dell'unisono.
La sirena può anche funzionare completamente immersa nell'acqua e alimentata da una corrente d'acqua: di qui il suo nome.
Sirene molto più semplici di quella ora descritta, azionate da motori elettrici, sono infine di uso corrente a scopo di segnalazione acustica o di richiamo.