Sehr alt. Seit jeher versucht der Mensch, sich in Zeit und Raum irgendwie zu definieren. Ich habe versucht, mein Land kennenzulernen und zu neuen, fremden zu gelangen, habe verschiedene Entdeckungen gemacht. Natürlich hat der Mensch verstanden, dass es einen Zusammenhang zwischen den Veränderungen der Jahreszeiten, Tage und Stunden gibt. Und ich wollte diesen Zusammenhang verstehen und irgendwie berechnen, um mich sicherer zu fühlen.

Die Sumerer waren die ersten, die die Zeit maßen. Sie haben die Sonnenuhr erfunden. Eine ziemlich einfache Erfindung, aber sie hat für sie gut funktioniert.

Die Sumerer lebten auf dem Gebiet des heutigen Irak, hier gibt es viele Sonnentage im Jahr. Und für den Betrieb einer Sonnenuhr ist dies ein entscheidender Faktor. Nachts und an bewölkten Tagen war die Sonnenuhr leider nutzlos.

Zunächst handelte es sich nur um einen in den Boden gesteckten Stock, um den herum Markierungen (Stunden) angebracht waren und die Uhrzeit anhand des vom Stock (Gnomon) geworfenen Schattens bestimmt werden konnte. Dann wurde die Erfindung verbessert. Anstelle eines Stockes begannen sie, wunderschöne Stelen und Säulen zu bauen.

Und die antike Sonnenuhr hat bis heute überlebt.

Sie haben sogar eine tragbare Sonnenuhr entwickelt. Das Design bestand aus zwei Ringen mit einem Loch für den Sonnenstrahl.

Etwa zur gleichen Zeit erschienen Wasseruhren. Es war ein Gefäß mit eingeritzten Zeichen, aus dem Wasser Tropfen für Tropfen floss. Sie wurden bis ins 17. Jahrhundert genutzt!

Es wird angenommen, dass der erste Wecker ebenfalls aus Wasser bestand und von Platon für seine Schule erfunden wurde. Es bestand aus zwei Gefäßen, Wasser floss langsam von einem in das andere und verdrängte die Luft, und an das zweite Gefäß war ein Rohr angeschlossen, und in einem bestimmten Moment begann es zu pfeifen.

Später wurden Feueruhren erfunden. Dabei handelte es sich um lange, dünne Kerzen mit Teilungen, die angezündet wurden, und während sie abbrannten, wurde die Zeit anhand der Teilungen gemessen. Pro Tag wurden mehrere solcher Kerzen ausgegeben.

Dann wurden sie verbessert. An einigen Teilungen wurden Perlen an einem starken Faden befestigt. Und die Flamme, als die Kerze brannte, brannte durch diesen Faden, und die Perlen fielen mit Brüllen auf das Metalltablett. Es war eine Art Wecker.

Es gab auch Öluhren. In die Lampe mit Öl wurde ein Docht eingebaut, und auf der Lampe selbst wurden Unterteilungen angebracht, da sich beim Brennen des Öls sein Füllstand änderte und aus den Unterteilungen die Zeit bestimmt werden konnte.

Habe mir auch eine Blumenuhr ausgedacht. Sie pflanzten bestimmte Blumensorten an einem sonnigen Ort und bestimmten den Zeitpunkt, zu dem sich die Blumen morgens und abends öffneten und schlossen.

Später, vor etwa 1000 Jahren, erschien mit der Entwicklung der Glasbläserfähigkeiten die bekannte Sanduhr. Sie bestimmen ziemlich genau kleine Zeiträume, 5 Minuten, 10 Minuten, eine halbe Stunde. Sie stellten sogar Sets bestehend aus mehreren Gefäßen unterschiedlicher Größe mit Sand her, die jeweils einen anderen Zeitraum bestimmten.

Aber alle diese Uhren waren unvollkommen, sie funktionierten nicht unter allen Bedingungen, sie mussten ständig überwacht werden. Daher war es unmöglich, daraus die genaue Zeit zu bestimmen. Aber auf jeden Fall haben sie rechtzeitig einige Richtlinien gegeben.

Mechanische Uhren

Und erst mit dem Aufkommen mechanischer Uhren konnten die Menschen die Uhrzeit genau ermitteln und mussten nicht ständig den Betrieb der Uhr verfolgen.

Die erste mechanische Uhr wurde 725 n. Chr. in China hergestellt.

Das Pendel und die Pendeluhren wurden im 11. Jahrhundert von Abt Herbert erfunden und nach einiger Zeit, im 17. Jahrhundert, von Galileo Galilei verbessert, aber viel später begann man damit, es in Uhren zu verwenden. 1675 patentierte H. Huygens eine Taschenuhr. Und erst nach einiger Zeit erschienen Armbanduhren, zunächst nur für Frauen. Sie waren reich mit Steinen verziert, zeigten aber die Zeit äußerst ungenau an. Und Ende des 19. Jahrhunderts erschienen Herrenarmbanduhren.

Darüber hinaus erschienen im 20. Jahrhundert mit der Entwicklung des Fortschritts Quarzuhren, elektronische Atomuhren. Alles verändert sich ständig und verbessert sich in rasendem Tempo. Und Uhren sind keine Ausnahme. Es gibt neue Funktionen, neue Modelle, neue Entwicklungen werden vorgestellt.

Es ist sogar schwer vorherzusagen, welche weitere Entwicklung die Uhr erwartet!

Wenn Sie davon wissen Geschichte ansehen Wenn Sie weitere Fakten haben, teilen Sie diese unbedingt in den Kommentaren mit!

Und für Ihre Kinder wird es interessant sein zu sehen, wie sie etwas über die Geschichte der Uhren erzählen, wie Uhren funktionieren und wie man die Zeit verlangsamen kann. Interessante Betrachtung!

Denken Menschen oft über die Frage nach, wann und der das Pendel erfunden hat während Sie das Pendel in einer Uhr schwingen sehen? Dieser Erfinder war Galileo. Nach Gesprächen mit seinem Vater (mehr:) kehrte Galilei an die Universität zurück, allerdings nicht an die medizinische, sondern an die philosophische Fakultät, wo sie Mathematik und Physik lehrten. Damals waren diese Wissenschaften noch nicht von der Philosophie getrennt. An der Philosophischen Fakultät beschloss Galilei, geduldig zu studieren, dessen Lehre auf Kontemplation basierte und nicht durch Experimente bestätigt wurde.

Galileo in der Kathedrale von Pisa

Alle Studenten mussten gemäß den Universitätsregeln in die Kirche gehen. Da Galileo ein Gläubiger war, erbte er von seinem Vater die Gleichgültigkeit gegenüber kirchlichen Ritualen, und es war unmöglich, ihn einen eifrigen Bittsteller zu nennen. Laut seinem Schüler Viviani, im Jahr 1583 Galilei während wir im Gottesdienst sind Dom von Pisa, machte auf den Kronleuchter aufmerksam an dünnen Ketten von der Decke hängend. Die Wärter, die Kerzen in den Kronleuchtern anzündeten, mussten sie geschubst haben, und der schwere Kronleuchter schwankte langsam. Galilei begann sie zu beobachten: Die Reichweite des Kronleuchters wurde allmählich kürzer, schwächer, aber es schien Galileo, dass, obwohl die Reichweite des Kronleuchters abnahm und verblasste, die Zeit eines Schwungs bleibt unverändert. Um diese Vermutung zu überprüfen, brauchte man eine genaue Uhr, aber Galileo hatte keine Uhren – sie waren zu diesem Zeitpunkt noch nicht erfunden. Der junge Mann vermutete, dass er statt einer Stoppuhr seinen Herzschlag verwenden würde. Galilei spürte eine pulsierende Ader an seiner Hand und zählte die Schläge des Pulses und gleichzeitig das Schwingen des Kronleuchters. Die Vermutung schien sich zu bestätigen, doch leider hörte der Kronleuchter auf zu schwingen und Galileo wagte es nicht, ihn während des Gottesdienstes zu schieben.

Galilei erfand das Pendel

Nach Hause zurückkehren, Galilei ausgegeben Erfahrungen. Er band es mit Fäden zusammen und begann, verschiedene Gegenstände zu schwingen, die ihm unter den Arm fielen: den Türschlüssel, Kieselsteine, ein leeres Tintenfass und andere Gewichte. Er hängte diese selbstgemachten Pendel an die Decke und sah zu, wie sie schwangen. Er zählte die Zeit immer noch anhand seines Pulsschlags. Zunächst stellte Galilei sicher, dass leichte Gegenstände genauso oft schwanken wie schwere, wenn sie an gleich langen Fäden hängen. A Schwingungen hängen nur von der Länge des Fadens ab: Je länger der Faden, desto seltener schwingt das Pendel, je kürzer, desto häufiger schwingt es. Die Schwingungsfrequenz hängt nur von der Länge des Pendels ab, nicht jedoch von seinem Gewicht.. Galilei kürzte den Faden, an dem das leere Tintenfass hing; machte es so, dass es im Takt des Pulses schwankte und für jeden Herzschlag ein Pendelschwung erfolgte. Dann drückte er das Tintenfass, setzte sich in einen Sessel und begann, den Puls zu zählen, während er das Pendel beobachtete. Zuerst machte das schwingende Tintenfass ziemlich weite Schwingungen und flog schnell von einer Seite zur anderen, dann wurden seine Schwingungen kleiner und langsamer; Somit änderte sich die Zeit eines Schwungs nicht merklich. Und die großen und kleinen Ausschläge des Pendels stimmten immer noch mit den Schlägen des Pulses überein. Doch dann bemerkte Galilei, dass seine „Stoppuhr“ – das Herz – vor Aufregung schneller zu schlagen begann und das Experiment störte. Dann begann er, seine Erfahrung viele Male hintereinander zu wiederholen, um sein Herz zu beruhigen. Als Ergebnis dieser Experimente war Galileo überzeugt, dass sich die Zeit eines Schwungs nicht merklich ändert – sie bleibt gleich (wenn Galilei eine moderne genaue Uhr hätte, könnte er feststellen, dass es immer noch einen leichten Unterschied zwischen großen und kleinen Schwüngen gibt). aber es ist sehr klein und fast unsichtbar).

Pulsologiegerät

Als Galileo über seine Entdeckung nachdachte, dachte er, dass sie für Ärzte nützlich sein könnte, um den Puls kranker Menschen zu zählen. Der junge Wissenschaftler hat sich etwas Kleines ausgedacht Gerät, genannt Pulsologie. Die Pulsologie gelangte schnell in die medizinische Praxis. Der Arzt kam zum Patienten, fühlte mit einer Hand den Puls und mit der anderen spannte oder verlängerte er das Pendel seines Geräts, so dass die Schwingungen des Pendels mit den Schlägen des Pulses übereinstimmten. Dann bestimmte der Arzt entlang der Länge des Pendels die Frequenz des Herzschlags des Patienten. Diese Geschichte Galileis erste wissenschaftliche Entdeckung zeigt, dass Galileo alle Qualitäten eines wahren Wissenschaftlers besaß. Er zeichnete sich durch seine außergewöhnliche Beobachtungsgabe aus; Tausende, Millionen Menschen sahen, wie Kronleuchter, Schaukeln, Zimmermannslote und andere Gegenstände schwankten, die an Schnüren, Fäden oder Ketten aufgehängt waren, und nur Galilei konnte erkennen, was der Aufmerksamkeit vieler entging. Er bestätigte seine Schlussfolgerung durch Experimente und fand sofort eine praktische Anwendung für diese Entdeckung. Das bewies der Wissenschaftler am Ende seines Lebens Das von ihm erfundene Pendel kann ein hervorragender Regulator für Uhren sein. Seitdem dient das Pendel als Wanduhr. Galilei machte die Pendeluhr zu einem der präzisesten Mechanismen.

Tick ​​Tack, Tick Tack – an dieses Geräusch erinnern wir uns, wenn wir an die Uhr denken. Obwohl die allermeisten modernen Uhren kaum Geräusche machen. Vor nicht allzu langer Zeit gab fast jede Uhr ein charakteristisches Geräusch von sich, da sie vollständig und nicht elektronisch war. Früher war es für das Funktionieren der Uhr notwendig, den Schlüssel zu drehen und die Feder aufzuziehen. Nach dem Zuhören konnte man hören, wie die Zahnräder funktionieren. Werfen wir also einen Blick darauf, wie eine altmodische Pendeluhr tatsächlich funktioniert.

Was ist ein Pendel?

Ein Pendel ist eine Stange, die vertikal hängt und unter dem Einfluss der Schwerkraft hin und her schwingt. Wie der italienische Wissenschaftler Galileo Galilei (1564-1642) herausfand, dauert es genauso lange, bis ein Pendel vollständig schwingt. Theoretisch beeinflussen nur seine Länge und die Schwerkraft den Schwung eines Pendels. Bei relativ kleinen Ausschlägen wird die Zeit (T), die das Pendel für einen vollständigen Ausschlag benötigt (die sogenannte Periode), anhand der folgenden Gleichung berechnet:

Wo, l ist die Länge des Pendels, g ist das Maß der Schwerkraft (Beschleunigung im freien Fall). Diese Gleichung zeigt, dass Sie die Länge des Pendels vervierfachen müssen, um den Schwung zu verdoppeln.

Wie funktioniert ein Pendel?

Das Pendel wandelt kinetische Energie in potentielle Energie um und umgekehrt. Wenn sich das Pendel in seiner Extremposition befindet, ist die maximale gespeicherte Energie (potenzielle Energie) vorhanden. Am tiefsten Punkt, möglichst nahe am Boden, wandelt sich die potentielle Energie in kinetische Energie um und hat an diesem Punkt ihren maximalen Wert. Somit übersetzt das Pendel ständig potentielle und kinetische Energie ineinander, was ein Beispiel für eine einfache harmonische Schwingung ist. Würden die Reibung der sich berührenden Elemente und der Widerstand des Mediums (Luft) fehlen, also ideale Bedingungen geschaffen, dann würde das Pendel ewig schwingen. Unter realen Bedingungen verlangsamt sich das Pendel jedoch aufgrund der oben genannten Faktoren. Was für die Zeitmessung jedoch sehr wichtig ist, ist, dass sich die Schwingungsdauer des Pendels auch bei einer Verringerung der Schwingungsamplitude nicht ändert. Galilei bemerkte diese nützliche Funktion sofort, doch der Bau einer Pendeluhr gelang ihm nicht, er schaffte es erst 1642, ein Modell einer Pendeluhr vorzustellen. Galilei übergab seine Werke dem dänischen Wissenschaftler Christian Huygens. Er fertigte 1650 die erste Pendeluhr.

Wie funktionieren Pendeluhren?

Fast alle Pendeluhren sind folgendermaßen aufgebaut: Bei dem Uhrwerk, das Sie sehen, setzt Gewicht 1 mit Hilfe eines Seils durch Rolle 2 das Radsystem in Bewegung. Dieses Gewicht versorgt die Uhr mit Energie. Die Kraft wird über mehrere Radpaare auf das Bremsrad 3 übertragen. Durch das Zusammenspiel von Bremsrad 3 und Anker 4 wird die Drehung des Uhrwerks verlangsamt und durch das Pendel 5 reguliert. Das Bremsrad wird Bewegen Sie sich nur dann weiter, wenn das Pendel den Anker in eine solche Position bringt, wenn es das Bremsgetriebe löst. Gleichzeitig gelangt das andere Ende des Ankers in den Raum zwischen den Zahnrädern und begrenzt dadurch die Bewegung des Bremsrads 3 auf die halbe Zahnlänge. Wenn nun das Pendel eine Rückwärtsbewegung ausführt, drückt die Nelke auf den Anker und überträgt die Kraft über die Stange auf das Pendel. In diesem Fall erhält das Pendel eine kleine zusätzliche Energie, die seine Reibungsverluste ausgleicht. Dieses Spiel wiederholt sich bei jeder Bewegung des Pendels. Somit bewegt sich das Bremsrad im Takt der Schwingungen des Pendels. Über mehrere Zahnräder ist es mit dem Minutenrad 7 verbunden. Die Drehzahlen der Zwischenräder sind so berechnet, dass sich das Minutenrad einmal pro Stunde, also einmal umdreht. mit der Geschwindigkeit eines großen Zeigers, der mit dem Minutenrad verbunden ist. Und schließlich dienen die Gänge 8, 9 und 10 dazu, dass sich der kleine Zeiger zwölfmal langsamer bewegt als der große. Die Kombination der Zeiger 8, 9 und 10 wird auch Schaltmechanismus genannt.

Nachteile von Pendeluhren

Wie wir oben besprochen haben, hängt die Schwingzeit eines Pendels von der Länge der Stange und der Schwerkraft ab. Die Länge des Metallstabs kann sich jedoch mit der Temperatur ändern. Diese Änderung ist unbedeutend, wirkt sich jedoch auf die Zeit aus. Das Gleiche gilt für die Anziehungskraft. Uhren, die näher am Erdmittelpunkt, auf Meereshöhe und hoch in den Bergen liegen, zeigen nicht die gleiche Zeit. Auch der Einsatz von Uhrenpendeln auf einem Schiff ist nahezu unmöglich bzw. sehr schwierig. Doch all diese Probleme traten erst zu Beginn der Erfindung der Pendeluhren auf. Im Entwicklungsprozess der Wissenschaft wurden alle Probleme gelöst.

Pendeluhr

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Tick ​​Tack, Tick Tack – an dieses Geräusch erinnern wir uns, wenn wir an die Uhr denken. Obwohl die allermeisten modernen Uhren kaum Geräusche machen. Vor nicht allzu langer Zeit erzeugte fast jede Uhr den charakteristischen Klang einer Uhr, weil sie vollständig mechanisch und nicht elektronisch war. Zuvor, damit die Uhr funktioniert ...

Und wie viel wissen wir über Uhren, über ihre Geschichte, Entstehung, Herkunft? Jeder von euch kann ja sagen, ziemlich viel. Uhren sind Quarzuhren, mechanisch, es gibt auch Sonnenbrillen und Sanduhren ... und dann? Und dann wird es Ihnen höchstwahrscheinlich schwerfallen, etwas über die Uhr zu sagen.

Sehen Sie sich den Verlauf an ist eine Art Geschichte der Entwicklung von Wissenschaft und Technik. Die Wissenschaft kennt das genaue Datum des Erscheinens der ersten Sanduhr nicht, aber es gibt Informationen, die darauf hindeuten, dass das Prinzip der Sanduhr viel früher bekannt war als zu dem Zeitpunkt, als die Chronologie begann. Es wird angenommen, dass dieses Prinzip auf dem asiatischen Kontinent weithin bekannt war. Bereits zu der Zeit, als Archimedes lebte, also im dritten Jahrhundert v. Chr., gibt es Hinweise auf Uhren, die eine Flaschenform hatten, und aller Wahrscheinlichkeit nach handelte es sich hierbei um eine Sanduhr. Überraschenderweise gab es im Rom der Antike keine Informationen über die Sanduhr. Wissenschaftler argumentieren, dass dieses Glas aufgrund des Vorhandenseins einer großen Anzahl verschiedener Verunreinigungen in ihrem Glas, wodurch es undurchsichtig war, nicht für die Herstellung von Sandflaschen verwendet werden konnte.

Sanduhr Die Länder Westeuropas begegneten der Sanduhr offenbar erst am Ende des Mittelalters, etwa am Ende des 17. Jahrhunderts. Aus historischer Sicht sehr interessant ist eine in der Hauptstadt Frankreichs gefundene Nachricht aus dem Jahr 1339. Es handelte sich um eine Art „Anleitung“ zur Sandvorbereitung für Sandflaschen. Dieser Sand wurde aus Marmormehl hergestellt. Es wurde in Wein gekocht und in der Sonne getrocknet. So mühsam war der Prozess.

Doch trotz dieser Schwierigkeiten erfreute sich die Sanduhr, obwohl sie sich in Europa nur sehr langsam verbreitete, großer Nachfrage. Sie waren einfach zu bedienen, zuverlässig, kostengünstig und es ist sehr wichtig, dass diese Art von Uhr zu jeder Tageszeit verwendet werden kann.

Mit der Zeit entwickelte sich jedoch die Wissenschaft weiter und die Sanduhr wurde seltener verwendet, da sie durch die bekannten mechanischen Uhren ersetzt wurde, mit denen Sanduhren immer schwieriger zu konkurrieren hatten. Allerdings bleibt die Sanduhr auch in unserer Zeit ein wichtiges Attribut der Inneneinrichtung von Häusern und Büros, obwohl sie hauptsächlich zu dekorativen und medizinischen Zwecken verwendet wird.

Wort Uhr stammt vom französischen Wort „Glaskappe zum Pflanzenschutz“ ab und bedeutet Glocke. Im Lateinischen lautete das Wort für einen Ruf „glocio“, im Sächsischen „clugga“ und im Deutschen „glocke“.

Die Geschichte der Uhren ist recht lang, sie umfasst viele Jahrhunderte. In der Geschichte der Erfindung und Entwicklung von Uhren gab es die unterschiedlichsten und skurrilsten Formen. Das Wort „Uhr“ selbst wurde vor etwa 700 Jahren, im 14. Jahrhundert, verwendet. Dieses Wort kommt vom lateinischen Wort „clocca“ und bedeutet Ruf.

Zeitbestimmung durch die Sonne. Zum ersten Mal begannen die Menschen, die Zeit zu bestimmen, indem sie auf die Sonne schauten und ihre Bewegung am Himmel während des Tages beobachteten. Wenn die Sonne am höchsten Punkt am Himmel stand, bedeutet das, dass es zu dieser Zeit Mittag, also mitten am Tag, war. Wenn die Sonne näher am Horizont war, war es entweder Morgen (die Sonne ging auf) oder Abend (Sonnenuntergang). Natürlich kann eine solche Definition der Zeit nicht einmal mit Abstand als zutreffend bezeichnet werden.

Sonnenuhr Die älteste Form einer Uhr, die es je gab, ist die Sonnenuhr. Zum ersten Mal wurden Sonnenuhren vor etwa 5,5 Tausend Jahren, im Jahr 3500 v. Chr., verwendet. Das „Funktionsprinzip“ einer Sonnenuhr basiert auf dem Schatten, der durch das Licht der Sonne entsteht, da zu verschiedenen Tageszeiten die Länge des Schattens und seine Position unterschiedlich sind. Der Sonnenschatten zeigte auf eine Zahl auf einer runden Scheibe und bestimmte so die Zeit. Zeigt der Schatten beispielsweise auf die Zahl Neun, dann ist es neun Uhr morgens. Natürlich hatte die Sonnenuhr auch Nachteile, vor allem die Tatsache, dass sie nur bei Tageslicht verwendet werden kann.

Wasseruhr Vor etwa 3,4 Tausend Jahren, also etwa im Jahr 1400 v. Chr., wurde die erste Wasseruhr erfunden. Die erste Wasseruhr wurde in Ägypten erfunden, diese Uhr wurde Clepsydra (Clepsydra) genannt. Die Wasseruhr bestand aus zwei mit Wasser gefüllten Behältern, und der Wasserstand in einem der Behälter war höher als im anderen. Durch ein Rohr, das diese Behälter verband, floss Wasser von einem höher gelegenen Behälter zu einem niedrigeren. Die Tanks waren je nach Wasserstand markiert, anhand dieser Markierungen konnte die Uhrzeit bestimmt werden. Diese Art von Uhr, also die Wasseruhr, war in Griechenland äußerst beliebt, aber in Griechenland wurde die Wasseruhr stark verbessert und verbessert. Wasser tropfte aus dem höheren Behälter in den unteren Behälter. Mit steigendem Wasserstand im unteren Becken stiegen auch die an der Oberfläche befindlichen Schwimmer. Der Schwimmer war mit einem Messstab verbunden, mit dem die Zeit bestimmt werden konnte. Natürlich war das Aufkommen von Wasseruhren ein bedeutender Fortschritt, erstens, weil Wasseruhren die Zeit nicht nur tagsüber, sondern auch nachts anzeigen konnten, und zweitens waren Wasseruhren genauer als Sonnenuhren.

Das Jahr in Monate und Tage einteilen Die alten Griechen teilten das Jahr in zwölf gleiche Teile, die später als Monate bekannt wurden. Jeder Monat bestand aus dreißig Teilen, die Tage genannt wurden. Somit hatte das „griechische“ Jahr 360 Tage. Da sich der Globus im Laufe des Jahres um die Sonne „kreist“, beschlossen die alten Griechen, den Kreis in 360 gleiche Teile zu unterteilen, die sie später Grad nannten.

Unterteilung des Tages in Stunden, Minuten und Sekunden Die Bewohner des alten Ägypten und Babylons beschlossen, die Tageslichtstunden, die von Sonnenuntergang bis Sonnenaufgang dauerten, in zwölf Teile zu unterteilen, die später Stunden genannt wurden. Außerdem teilten sie die Nacht, die von der Dämmerung bis zum Morgengrauen dauerte, ebenfalls in zwölf Stunden ein. Das Hauptproblem bestand jedoch darin, dass sich die Länge von Tag und Nacht im Laufe des Jahres änderte und unterschiedlich war. Die damals bereits erfundene Wasseruhr musste diese Funktion anpassen. Anschließend wurde der gesamte Tag in 24 gleiche Teile, also 24 Stunden, unterteilt, um eine genauere Zeitbestimmung zu ermöglichen. Warum wurden Tag und Nacht in 12 Teile geteilt? Tatsache ist, dass zwölf die Zahl ist, die die Anzahl der Mondzyklen in einem Jahr angibt. Tatsächlich bedeutete die Zahl zwölf in vielen Kulturen ziemlich viel. Eine Stunde ist in 60 Minuten unterteilt, und jede Minute ist in 60 Sekunden unterteilt. Die Idee, Stunde und Minute in 60 gleiche Teile zu unterteilen, stammt aus der sumerischen Kultur, die größtenteils auf der Zahl 60 basiert. Ein ähnliches sechzigstelliges System entstand vor etwa viertausend Jahren.

Pendeluhr Bevor die ersten Pendeluhren erfunden wurden, wurde der Rollenmechanismus um 1510 von Peter Henlein aus Deutschland erfunden, diese Daten sind jedoch nicht ganz korrekt. Die erste Uhr mit Minutenzeiger wurde 1577 von Jost Burgi erfunden, allerdings hatten auch diese Uhren erhebliche Mängel. Die erste relativ genaue Uhr war die Pendeluhr, die zwischen 1656 und 1600 von Christian Huygens erfunden und gebaut wurde. Diese Pendeluhr hatte bereits einen Minutenzeiger. Durch die Schwingungen des Pendels, das nach links und rechts schwang, drehte sich das Zahnrad. Und dank der Bewegung des Rades haben die Minuten- und Stundenzeiger bereits ihre Position verändert. Bei den ersten Pendeluhren schwang es (das Pendel) ziemlich stark, etwa 50 Grad. Später, als Pendeluhren verbessert wurden, wurde der Schwingwinkel des Pendels relativ klein – nur noch 10 – 15 Grad. Der Hauptnachteil von Pendeluhren bestand darin, dass das Pendel nach einiger Zeit stehen blieb und erneut geschwungen werden musste. Die ersten Pendeluhren mit externen Batterien entstanden um 1840, 1906 befanden sich die Batterien direkt in der Uhr selbst. Wie Sie bereits wissen, wurden auf der Uhr nur 12 Stunden angezeigt. Um den ganzen Tag zu „messen“, musste der Stundenzeiger zweimal um den Kreis gehen. Aus diesem Grund werden in einigen Ländern die folgenden Bezeichnungen verwendet:

BIN. (Ante meridiem) – das ist die Zeit vor Mittag, die Bezeichnung kommt vom lateinischen Wort und bedeutet „vor Mittag“;
- P.M. (Post meridiem) – das ist die Zeit nach dem Abendessen, die Bezeichnung kommt vom lateinischen Wort und bedeutet „nach Mittag“.

Minutenzeiger Im Jahr 1577 wurde der Minutenzeiger in der Uhr erfunden, diese großartige Erfindung wurde von Jost Burgi gemacht. Diese Erfindung (der Minutenzeiger einer Uhr) wurde von Jost Burgi für Tycho Brahe gemacht, einen Astronomen, der einfach eine genaue Uhr brauchte.

Pendel Das Pendel wurde 1656 von Christian Huygens erfunden, um eine genauere Uhr zu schaffen.

Armbanduhr 1504 ist das Jahr, in dem die ersten tragbaren, aber fairerweise nicht sehr genauen Uhren erfunden wurden. Diese Uhr wurde in Nürnberg von Peter Henlein erfunden. Der erste Mensch, der eine Uhr am Handgelenk trug, war Blaise Pascal – Lebensjahre – 1623 – 1662. Mit Hilfe eines speziellen Fadens befestigte er die Uhr an seiner Hand, genauer gesagt am Handgelenk.

Quartz Uhr Quarz ist eine spezielle Kristallart, die im Aussehen Glas ähnelt. Wenn Spannung, elektrischer Strom oder Druck an Quarz angelegt werden, vibriert oder oszilliert kristalliner Quarz. Das Besondere daran ist, dass die Frequenz seiner Schwingung konstant ist. Dank dieser Quarzeigenschaften zeigt diese Uhr (Quarz) die genaue Zeit an. Die erste Quarzuhr wurde 1927 hergestellt. Der Grund für die Entwicklung solcher Uhren war, dass der kanadische Telekommunikationsingenieur Warren Marrison (Warren Marrison), der bei Bell Telephone Laboratories (Bell Telephone Laboratories) arbeitete, ein zuverlässiges Gerät zur Zeitmessung benötigte. Da das Labor mit Piezoelektrizität arbeitete, konnte er sehr große und sehr genaue Uhren herstellen. Es war dieses Gerät, das zur ersten Quarzuhr wurde.

Zeitstandard Im Jahr 1878 wurde der Zeitstandard erfunden und definiert. Diese Erfindung gehört Sir Sandford Fleming (Sanford Fleming).

Wecker Der erste Wecker wurde um 250 v. Chr. von den alten Griechen erfunden. Die Griechen schufen und bauten eine Wasseruhr. Da das Wasser zu einer bestimmten Zeit anstieg, wirkte es auf einen mechanischen Vogel, der wiederum alarmiert zu pfeifen begann. Der erste mechanische Wecker wurde 1787 von Levi Hutchins aus Concord, New Hampshire, erfunden. Allerdings konnte der Wecker in der von ihm erfundenen Uhr nur um 4 Uhr morgens klingeln. Am 24. Oktober 1876 wurde ein mechanischer Wecker patentiert, der jederzeit klingeln konnte. Diese Erfindung gehört Seth E. Thomas.

Uhren mit automatischem Aufzug 1923 erfand der Schweizer John Harwood die Automatikuhr.

Diese mechanische Uhr wurde 1804 hergestellt. Zu dieser Zeit war die Pendeluhr der am weitesten verbreitete Mechanismus zur Zeitmessung, stattdessen wurde jedoch die Kugelrollmethode verwendet.

Mit dem Problem der Zeitmessung beschäftigt sich der Mensch seit langem. Die heutige menschliche Gesellschaft wäre ohne Uhren – Instrumente zur genauen Messung der Zeit – überhaupt nicht existent. Züge könnten nicht pünktlich fahren, Fabrikarbeiter wüssten nicht, wann sie zur Arbeit kommen und wann sie nach Hause gehen sollen. Schüler und Studenten standen vor dem gleichen Problem.

Im Prinzip hat der Mensch schon zu Beginn seiner Entwicklung gelernt, ausreichend große Zeiträume zu messen. Schon damals tauchten Begriffe wie „Tag“, „Monat“, „Jahr“ auf. Die ersten, die den Tag in Zeitabschnitte einteilten, waren vermutlich die alten Ägypter. Zu ihrer Zeit gab es 40 Nüsse. Und wenn die Zeitspanne eines Tages auf natürliche Weise gemessen werden kann (das ist die Zeit zwischen zwei Sonnenhöhen), dann sind spezielle Instrumente erforderlich, um kürzere Zeitspannen zu messen. Dies sind Sonnen-, Stunden- und Wasseruhren. (Allerdings lässt sich der Zeitpunkt des Sonnenhöhepunkts auch ohne spezielle Geräte nicht bestimmen. Das einfachste Spezialgerät ist ein in den Boden gesteckter Stock. Aber dazu ein anderes Mal mehr.) Alle diese Arten von Uhren wurden bereits in der Antike erfunden Zeiten und haben eine Reihe von Nachteilen: Sie sind entweder zu ungenau oder messen zu kurze Zeiträume (z. B. eine Sanduhr, besser geeignet als Timer).

Von besonderer Bedeutung war die genaue Zeitmessung im Mittelalter, im Zeitalter der rasanten Entwicklung der Schifffahrt. Der Schiffsnavigator musste die genaue Zeit kennen, um den geografischen Längengrad bestimmen zu können. Daher war ein besonders genaues Instrument zur Zeitmessung erforderlich. Für den Betrieb eines solchen Gerätes ist ein bestimmter Standard erforderlich, ein schwingfähiges System, das in genau gleichen Zeitintervallen schwingt. Das Pendel wurde zu einem solchen schwingenden System.

Ein Pendel ist ein System, das in einem Gravitationsfeld schwebt und mechanische Schwingungen ausführt. Das einfachste Pendel ist eine an einer Schnur aufgehängte Kugel. Das Pendel hat eine Reihe interessanter Eigenschaften. Die wichtigste davon ist, dass die Schwingungsdauer des Pendels nur von der Länge der Aufhängung und nicht von der Masse der Last und der Amplitude der Schwingungen (d. h. der Größe der Spannweite) abhängt. Diese Eigenschaft des Pendels wurde erstmals von Galileo untersucht.

Galileo Galilei

Galilei wurde durch die Beobachtung der Schwingungen eines Kronleuchters in der Kathedrale von Pisa zu eingehenden Pendelforschungen angeregt. Dieser Kronleuchter hing an einer 49 Meter langen Aufhängung von der Decke.

Dom von Pisa. In der Bildmitte befindet sich derselbe Kronleuchter.

Da es damals noch keine präzisen Instrumente zur Zeitmessung gab, nutzte Galilei bei seinen Experimenten den Schlag seines Herzens als Maßstab. Er veröffentlichte eine Studie über die Schwingungen eines Pendels und stellte fest, dass die Schwingungsdauer nicht von ihrer Amplitude abhängt. Es wurde auch festgestellt, dass die Schwingungsperioden von Pendeln als Quadratwurzeln ihrer Länge zusammenhängen. Diese Studien interessierten Christian Huygens, der als erster die Verwendung eines Pendels als Maßstab zur Regulierung des Uhrwerks vorschlug und als erster ein wirklich funktionierendes Muster solcher Uhren herstellte. Galileo selbst versuchte, eine Pendeluhr zu schaffen, starb jedoch, bevor er dieses Werk beenden konnte.

So oder so, aber für mehrere Jahrhunderte wurde das Pendel zum Standard für die Regulierung der Uhr. Die in dieser Zeit hergestellten Pendeluhren hatten eine ausreichend hohe Genauigkeit, um in der Navigation, in der wissenschaftlichen Forschung und einfach im Alltag eingesetzt zu werden. Erst in der Mitte des 20. Jahrhunderts wich er einem Quarzoszillator, der fast überall eingesetzt wird, da die Frequenz seiner Schwingungen stabiler ist. Für eine noch genauere Zeitmessung werden Atomuhren mit einer noch stabileren Schwingfrequenz des Reglers verwendet. Sie verwenden hierfür einen Cäsium-Zeitstandard.

Christian Huygens

Mathematisch gesehen lautet das Gesetz der Pendelschwingung wie folgt:

In dieser Formel: L- Aufhängungslänge, G- Erdbeschleunigung, T- die Schwingungsdauer des Pendels. Wie wir sehen können, der Zeitraum T hängt weder von der Masse der Last noch von der Amplitude der Schwingungen ab. Sie hängt nur von der Länge der Aufhängung und auch vom Wert der Beschleunigung im freien Fall ab. Das heißt, auf dem Mond ist beispielsweise die Schwingungsdauer des Pendels unterschiedlich.

Und jetzt gebe ich, wie versprochen, die Antwort auf das in der letzten Nachricht veröffentlichte Problem. Um das Volumen eines Raumes zu messen, müssen Sie dessen Länge, Breite und Höhe messen und diese dann multiplizieren. Dies bedeutet, dass ein gewisser Längenstandard erforderlich ist. Welche? Wir haben keine Leitung! Wir fassen den Schuh am Schnürsenkel und schwingen ihn wie ein Pendel. Mit einer Stoppuhr messen wir die Zeit mehrerer Schwingungen, zum Beispiel zehn, und dividieren diese durch die Anzahl der Schwingungen, erhalten wir die Zeit für eine Schwingung, also die Periode T. Und wenn die Schwingungsdauer des Pendels bekannt ist, kostet es aus der Ihnen bereits bekannten Formel nichts, die Länge der Aufhängung, also der Spitze, zu berechnen. Wenn wir die Länge der Spitze kennen und sie als Lineal verwenden, können wir die Länge, Breite und Höhe des Raums leicht berechnen. Hier ist eine Lösung für ein scheinbar schwieriges Problem!

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!!!