Calcolo meccanico

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Calcolatrice meccanica Facit c1-13 del 1962

Il calcolo meccanico, nell'accezione moderna, permette di eseguire due (addizione e sottrazione) o quattro (addizione, sottrazione, moltiplicazione e divisione) operazioni in modo automatico, grazie a delle macchine meccaniche o elettromeccaniche. Le operazioni vengono eseguite grazie a degli ingranaggi o delle cremagliere che permettono di sommare due numeri, riportando anche l'importo. Nelle macchine che permettono le quattro operazioni la moltiplicazione viene eseguita come una serie di addizioni, la divisione come una serie di sottrazioni. Ogni addizione/sottrazione viene eseguita girando una manovella in una o nell'altra direzione. Seguendo un algoritmo appropriato, con una macchina di questo tipo si possono anche estrarre radici quadrate (algoritmo di Newton) e cubiche.

Il più antico strumento noto di calcolo meccanico è il macchina di Anticitera, usato per il calcolo del moto dei pianeti nel I secolo AC.

Nel corso degli anni vengono realizzati e venduti vari tipi di calcolatrici meccaniche, di solito, nelle macchine più recenti, i dati vendono inseriti tramite una tastiera ed il risultato stampato su di un nastro di carta. In altri tipi di macchina i dati vengono inseriti girando dei dischi numerati o spostando delle levette ed il risultato appare in un visualizzatore meccanico.

L'abaco ed il regolo calcolatore non possono venir considerati dei calcolatori meccanici. L'abaco non tiene conto del riporto, che va aggiunto dall'operatore, ed il regolo è uno strumento che funziona in modo grafico.

[modifica] Sviluppo del calcolo meccanico

Disegno di un calcolatore meccanico

Nel 1623 Wilhelm Schickard costruisce la prima macchina meccanica per le addizioni, sfortunatamente l'unico modello prodotto va distrutto in un incendio e la sua esistenza viene scoperta solo ultimamente.

Nel 1642 Blaise Pascal reinventa la macchina per le addizioni e le sottrazioni, all'oscuro della macchina di Schickard. Della sua macchina, che viene detta Pascalina, vengono prodotti e venduti una cinquantina di esemplari, alcuni dei quali esistono ancora.

Nel 1673 Leibniz presenta alla Royal Society di Londra il primo calcolatore meccanico in grado di eseguire anche moltiplicazioni e divisioni. Al momento della presentazione il calcolatore non è ancora terminato, ma il progetto gli permette di venir ammesso all'unanimità alla Royal Society. La calcolatrice si basa su di un nuovo meccanismo detto ruota di Leibniz, viene completata solo nel 1694 ma, a causa della precisione necessaria nella costruzione, la produzione commerciale di questo apparecchio non è fattibile fin verso la metà del XIX secolo. La ruota di Leibniz, in forma modificata viene ancora usata nel 1948 da Curt Herzstark per la costruzione della Curta, una calcolatrice meccanica tascabile.

Nel 1822 Charles Babbage presenta il modello di una macchina differenziale, che non realizzerà completamente, in grado di tabellizzare automaticamente una funzione polinomiale qualunque. Questa macchina dovrebbe essere azionata da un motore a vapore. Inizia inoltre il progetto per una macchina analitica programmabile. La macchina differenziale verrà realizzata nel 1991 al Science Museum di Londra seguendo i progetti originali.

Tra il 1940 ed il 1960 vengono prodotti e venduti dei piccoli calcolatori meccanici tascabili per addizioni e sottrazioni. I dati vengono introdotti e sommati (o sottratti) muovendo con una penna delle cremagliere. Il risultato appare in un visualizzatore meccanico. Il modello più conosciuto è l'Addiator della ditta Arithma.

Nel 1948 Curt Herzstark inizia la produzione della Curta, una calcolatrice meccanica tascabile.

Nel 1956, Natale Capellaro, in Olivetti progetta la macchina da calcolo Tetractys, rimasta in produzione per oltre 15 anni, esportata nel Regno Unito, Canada e USA.