Foarte bătrân. Din cele mai vechi timpuri, omul a încercat să se definească cumva în timp și spațiu. Am încercat să-mi cunosc pământul și să ajung la noi, străini, și am făcut diverse descoperiri. Desigur, omul a înțeles că există o interconexiune între schimbarea anotimpurilor, zilelor și orelor. Și am vrut să înțeleg această relație și să o calculez cumva pentru a mă simți mai încrezător.

Sumerienii au fost primii care au măsurat timpul. Au venit cu un ceas solar. O invenție destul de simplă, dar le-a funcționat bine.

Sumerienii locuiau pe teritoriul Irakului de astăzi, unde există o mulțime de zile însorite pe an. Și pentru funcționarea unui cadran solar, acesta este un factor decisiv. Noaptea și în zilele înnorate, cadranul solar s-a dovedit a fi, vai, inutil.

La început a fost doar un băț înfipt în pământ, iar în jurul lui erau marcate diviziuni (ore), iar timpul putea fi determinat de umbra aruncată din băț (gnomon). Apoi invenția a fost îmbunătățită. În loc de bastoane, au început să construiască stele și coloane frumoase.

Și ceasul de soare antic a supraviețuit până în zilele noastre.

Au venit chiar și cu un cadran solar portabil. Designul a constat din două inele cu o gaură pentru o rază de soare.

Cam în aceeași oră au apărut ceasurile cu apă. Era un vas cu urme sculptate din care se revărsa apă picătură cu picătură. Au fost folosite până în secolul al XVII-lea!

Se crede că primul ceas cu alarmă a fost și unul de apă și Platon l-a inventat pentru școala sa. Era format din două vase, de la unul la altul apă turnată încet, deplasând aerul, iar de al doilea vas se atașa o țeavă și, la un moment dat, a început să fluieră.

Mai târziu, au fost inventate ceasurile de incendiu. Acestea erau lumânări lungi și subțiri cu diviziuni care erau aprinse și, pe măsură ce ardeau, timpul era măsurat prin diviziuni. Mai multe astfel de lumânări au fost folosite pe zi.

Apoi au fost îmbunătățite. Mărgelele erau atașate unor diviziuni pe un fir puternic. Și flacăra, în timp ce lumânarea ardea, a ars prin acest fir, iar mărgelele au căzut cu vuiet pe tava de metal. Era un fel de ceas cu alarmă.

Au fost și ore de petrol. Un fitil a fost instalat în lampă cu ulei și au fost marcate diviziuni pe lampă; pe măsură ce uleiul ardea, nivelul lui se schimba și timpul putea fi determinat de diviziuni.

Au venit și cu un ceas cu flori. Au plantat anumite soiuri de flori într-un loc însorit și au determinat ora când florile se deschideau și se închideau dimineața și seara.

Mai târziu, cu aproximativ 1000 de ani în urmă, odată cu dezvoltarea abilităților de suflare a sticlei, a apărut clepsidra familiară. Ele determină destul de precis perioade mici de timp, 5 minute, 10 minute, jumătate de oră. Au realizat chiar și decoruri formate din mai multe vase cu nisip de diferite dimensiuni, fiecare dintre acestea determinând o perioadă diferită de timp.

Dar toate aceste ceasuri erau imperfecte, nu funcționau în toate condițiile și trebuiau monitorizate constant. Prin urmare, a fost imposibil să se determine ora exactă de la ei. Dar, în orice caz, ei au oferit câteva îndrumări în timp.

Ceasuri mecanice

Abia odată cu apariția ceasurilor mecanice oamenii au putut să spună cu exactitate ora și să nu monitorizeze în mod constant funcționarea ceasului.

Primul ceas mecanic a fost fabricat în China în anul 725 d.Hr.

Ceasurile cu pendul și pendula au fost inventate în secolul al XI-lea de starețul Herbert, iar după un timp, deja în secolul al XVII-lea, au fost îmbunătățite de Galileo Galilei, dar au început să le folosească în ceasuri mult mai târziu. În 1675, H. Huygens a brevetat un ceas de buzunar. Și abia după un timp au apărut ceasurile de mână; la început erau doar pentru femei. Erau bogat decorate cu pietre, dar arătau ora extrem de imprecis. Și la sfârșitul secolului al XIX-lea au apărut și ceasurile de mână pentru bărbați.

În plus, odată cu dezvoltarea progresului, în secolul al XX-lea au apărut ceasurile de cuarț, electronice și atomice. Totul se schimbă și se îmbunătățește constant cu o viteză vertiginoasă. Iar ceasul nu face excepție. Noi funcții, apar noi modele, sunt introduse noi dezvoltări.

Ce evoluție ulterioară așteaptă ceasul este chiar greu de prezis!

Dacă știi despre istoria ceasurilor Dacă aveți alte fapte, asigurați-vă că le împărtășiți în comentarii!

Și pentru copiii tăi va fi interesant să le urmărești, care vorbesc despre istoria ceasurilor, cum funcționează ceasurile și cum poate fi încetinit timpul. Interesanta vizionare!

Oamenii se gândesc adesea la întrebarea când și care a inventat pendulul Privind pendulul balansându-se într-un ceas? Acest inventator a fost Galileo. După discuții cu tatăl său, (mai multe detalii:) Galileo s-a întors la universitate, dar nu la Facultatea de Medicină, ci la Facultatea de Filosofie, unde au predat matematică și fizică. La acea vreme, aceste științe nu erau încă separate de filozofie. La Facultatea de Filosofie, Galileo a decis să studieze cu răbdare, a cărui predare se baza pe contemplare și nu a fost confirmată de experimente.

Galileo în Catedrala din Pisa

Toți studenții, conform regulilor universității, trebuiau să meargă la biserică. Galileo, fiind credincios, a moștenit de la tatăl său indiferența față de ritualurile bisericești și nu putea fi numit rugăciune plină de râvnă. Potrivit elevului său Viviani, în 1583 Galileo, fiind în timpul unei slujbe în Catedrala din Pisa, a observat candelabru, suspendat de tavan pe lanțuri subțiri. Se pare că însoțitorii care aprindeau lumânări în candelabre au împins-o, iar candelabru greu se legăna încet. Galileo a început să o privească: leagănul lustrei s-a scurtat și s-a slăbit treptat, dar lui Galileo i s-a părut că, deși leagănul lustrei a scăzut și s-a stins, timpul unui leagăn rămâne neschimbat. Pentru a testa această presupunere, era nevoie de un ceas precis, dar Galileo nu avea ceas - nu fuseseră încă inventate. Tânărul s-a gândit să-și folosească bătăile inimii în loc de cronometru. După ce a simțit o venă pulsatorie pe mână, Galileo a numărat bătăile pulsului și, în același timp, balansul lustrei. Ghicirea părea să fie confirmată, dar, din păcate, candelabru a încetat să se balanseze, iar Galileo nu a îndrăznit să-l împingă în timpul serviciului.

Galileo a inventat pendulul

Întoarcerea acasă, Galileo a petrecut experimente. L-a legat de sfori și a început să leagăne diverse obiecte care îi veneau la mână: o cheie de la ușă, pietricele, o călimară goală și alte greutăți. A atârnat aceste pendule de casă de tavan și le-a privit balansându-se. Încă număra timpul după bătăile pulsului. În primul rând, Galileo era convins că obiectele ușoare se balansează la fel de des ca și cele grele dacă atârnă pe fire de aceeași lungime. A Leagănele depind doar de lungimea firului: cu cât firul este mai lung, cu atât pendulul se balansează mai rar, iar cu cât este mai scurt, cu atât se balansează mai des. Frecvența de balansare depinde doar de lungimea pendulului, dar nu și de greutatea acestuia. Galileo a scurtat firul de care atârna călimaria goală; a făcut-o să se balanseze în timp cu ritmul pulsului și pentru fiecare bătaie a inimii a existat o balansare a pendulului. Apoi a împins călimaria, s-a așezat pe un scaun și a început să-și numere pulsul, urmărind pendulul. La început, călimăria, legănându-se, făcea leagăne destul de largi și zbura repede dintr-o parte în alta, apoi leagănele lui s-au micșorat și mișcarea mai lentă; Astfel, timpul unui leagăn nu s-a schimbat semnificativ. Atât balansările mari, cât și cele mici ale pendulului coincideau încă cu bătăile pulsului. Dar apoi Galileo a observat că din emoție „cronometrul” său - inima lui - a început să bată mai repede și să interfereze cu experimentul. Apoi a început să-și repete experiența de multe ori la rând pentru a-și calma inima. Ca urmare a acestor experimente, Galileo s-a convins că timpul unui leagăn nu se schimbă în mod semnificativ - rămâne același (dacă Galileo ar fi avut un ceas modern precis, ar fi putut observa că există încă o mică diferență între leagănele mari și cele mici. , dar este foarte mic și aproape evaziv).

Aparat de pulsologie

Reflectând la descoperirea sa, Galileo s-a gândit că ar putea fi utilă medicilor pentru a număra pulsul persoanelor bolnave. Un tânăr om de știință a venit cu un mic dispozitiv, numit pulsologie. Pulsologia a intrat rapid în practica medicală. Medicul a venit la pacient, a simțit pulsul cu o mână, iar cu cealaltă a strâns sau a lungit pendulul aparatului său, astfel încât oscilațiile pendulului să coincidă cu bătăile pulsului. Apoi, folosind lungimea pendulului, medicul a determinat frecvența bătăilor inimii pacientului. Această poveste Prima descoperire științifică a lui Galileo arată că Galileo avea toate calitățile unui adevărat om de știință. Se distingea prin puterile sale extraordinare de observare; mii, milioane de oameni au văzut candelabre, leagăne, plombe de dulgher și alte obiecte suspendate pe șireturi, fire sau lanțuri legănându-se și doar Galileo a putut să vadă ce a scăpat atenției multora. Și-a testat concluzia cu experimente și a găsit imediat o aplicație practică pentru această descoperire. Până la sfârșitul vieții, omul de știință a demonstrat asta pendulul inventat de el ar putea fi un excelent regulator pentru un ceas. De atunci, pendulul a fost folosit la ceasurile de perete. Galileo a făcut din ceasul cu pendul unul dintre cele mai precise mecanisme.

Tic-tac, tic-tac - acesta este sunetul de care ne amintim atunci când ne gândim la un ceas. Deși marea majoritate a ceasurilor moderne cu greu scot niciun sunet. Nu cu mult timp în urmă, aproape fiecare ceas producea un sunet distinctiv, deoarece era în întregime electronic și nu electronic. Anterior, pentru ca ceasul să funcționeze, era necesar să se rotească cheia, să înfășoare arcul, iar după ascultare se auzea cum funcționează roțile de viteză. Deci, să ne uităm la cum funcționează de fapt un ceas cu pendul de modă veche.

Ce este un pendul?

Un pendul este o tijă care atârnă vertical și se balansează dintr-o parte în alta sub influența gravitației. După cum a descoperit omul de știință italian Galileo Galilei (1564-1642), o balansare completă a unui pendul durează același timp. În teorie, singurele lucruri care afectează oscilația unui pendul sunt lungimea și gravitația acestuia. Pentru oscilații relativ mici, timpul (T) necesar pendulului pentru a face o balansare completă (cunoscută sub numele de perioadă) se calculează din următoarea ecuație:

Unde, l este lungimea pendulului, g este o măsură a gravitației (accelerația gravitațională). Din această ecuație puteți vedea că trebuie să cvadruplați lungimea pendulului pentru a dubla balansul.

Cum funcționează un pendul?

Un pendul funcționează prin conversia energiei cinetice în energie potențială și invers. Când pendulul se află în poziția sa extremă, are energie maximă acumulată (energie potențială). În punctul cel mai de jos, cât mai aproape de sol, energia potențială se transformă în energie cinetică și își are valoarea maximă în acest punct. Astfel, pendulul transferă în mod constant energie potențială și cinetică unul în celălalt, ceea ce este un exemplu de oscilație armonică simplă. Dacă frecarea elementelor de contact și rezistența mediului (aerul) ar fi absente, adică s-ar crea condiții ideale, atunci pendulul ar oscila pentru totdeauna. Dar în condiții reale, ținând cont de factorii de mai sus, pendulul încetinește. Dar ceea ce este foarte important pentru sincronizare este că, chiar și cu o scădere a amplitudinii oscilației, timpul de oscilație al pendulului nu se modifică. Galileo a remarcat imediat această funcție utilă, dar nu a reușit niciodată să construiască un ceas cu pendul; a reușit să prezinte un model de ceas cu pendul abia în 1642. Galileo i-a transmis lucrările omului de știință danez Christian Huygens. A realizat primul ceas cu pendul în 1650.

Cum funcționează ceasurile cu pendul?

Aproape toate ceasurile cu pendul sunt proiectate astfel: în mecanismul de ceas pe care îl vedeți, greutatea 1, cu ajutorul unui cablu prin rola 2, antrenează sistemul de roți. Această greutate oferă energie ceasului. Forța este transmisă prin mai multe perechi de roți către roata de frână 3. Rotirea mecanismului de ceas este încetinită ca urmare a interacțiunii dintre roata de frână 3 și ancora 4 și este reglată de pendulul 5. Roata de frână se va deplasa mai departe doar dacă pendulul aduce ancora într-o poziție în care este eliberată angrenajul de frână. În același timp, celălalt capăt al ancorei trece în spațiul dintre roți dințate și astfel limitează mișcarea roții de frână 3 la jumătate din lungimea dintelui. Acum, când pendulul se mișcă în direcția opusă, dintele va apăsa pe ancoră și va transmite forța prin tijă către pendul. În același timp, pendulul primește o mică energie suplimentară, care compensează pierderile existente prin frecare. Acest joc se repetă cu fiecare mișcare a pendulului. Astfel, roata de frână se mișcă în timp cu oscilațiile pendulului. Prin mai multe trepte este conectat la treapta de viteză 7. Vitezele treptelor de viteză intermediare sunt proiectate astfel încât treapta de viteză să se rotească o dată pe oră, adică. la viteza mâinii mari conectate la treapta de viteză. În cele din urmă, treptele 8, 9 și 10 sunt folosite pentru a face mâna mică să se miște de 12 ori mai încet decât cea mare. Combinația de săgeți 8, 9 și 10 se mai numește și mecanism de comutare.

Dezavantajele ceasurilor cu pendul.

După cum am discutat mai sus, timpul de oscilație al unui pendul depinde de lungimea tijei și de gravitație. Dar lungimea tijei metalice se poate modifica odată cu schimbările de temperatură, această modificare este nesemnificativă, dar va avea efect în timp. Același lucru este valabil și pentru forța gravitațională. Ceasurile mai aproape de centrul pământului, la nivelul mării și la înălțime în munți nu vor ține aceeași oră. De asemenea, utilizarea pendulelor cu ceas pe o navă este aproape imposibilă, sau foarte dificilă. Dar toate aceste probleme au existat abia în zorii apariției ceasurilor cu pendul. În procesul dezvoltării științifice, toate problemele au fost rezolvate.

Ceas cu pendul

http://site/wp-content/uploads/2014/07/1-300x165.jpg

Tic-tac, tic-tac - acesta este sunetul de care ne amintim atunci când ne gândim la un ceas. Deși marea majoritate a ceasurilor moderne cu greu scot niciun sunet. Nu cu mult timp în urmă, aproape fiecare ceas producea un sunet distinctiv de ceas, deoarece era în întregime mecanic și nu electronic. Anterior, pentru ca ceasul să funcționeze...

Cât de multe știm despre ceasuri, despre istoria, creația, originea lor? Oricare dintre voi poate spune, da, destul de multe. Sunt ceasuri de cuarț, ceasuri mecanice, sunt și ochelari de soare și clepsidre... și atunci? Și atunci, cel mai probabil, îți va fi greu să spui ceva despre ceas.

Istoria ceasurilor- Acesta este un fel de istorie a dezvoltării științei și tehnologiei. Știința nu cunoaște data exactă a apariției primei clepsidre, dar există informații care sugerează că principiul clepsidrei era cunoscut mult mai devreme decât momentul în care a început cronologia. Se presupune că acest principiu a fost larg cunoscut pe continentul asiatic. Deja pe vremea când a trăit Arhimede, și acesta este secolul al treilea î.Hr., există referiri la un ceas care avea o formă de sticlă și, după toate probabilitățile, era o clepsidră. În mod surprinzător, Roma Antichității nu avea informații despre clepsidră. Oamenii de știință susțin că, din cauza prezenței unui număr mare de diverși contaminanți în paharul lor, ca urmare a căruia era opac, o astfel de sticlă nu a putut fi folosită pentru producerea de baloane cu nisip.

ClepsidrăȚările din Europa de Vest se pare că au întâlnit clepsidra abia la sfârșitul Evului Mediu, pe la sfârșitul secolului al XVII-lea. Foarte interesant din perspectivă istorică este un mesaj găsit în capitala Franței și datând din 1339. Era un fel de „instrucțiune” pentru pregătirea nisipului pentru baloane de nisip. Acest nisip a fost preparat din pulbere de marmură. Se fierbea in vin si se usuca la soare. Așa a fost un proces intens de muncă.

Dar, în ciuda acestor dificultăți, clepsidra, deși s-a răspândit foarte lent în Europa, a fost la mare căutare. Erau ușor de folosit, erau fiabile, erau ieftine și era foarte important ca acest tip de ceas să poată fi folosit în orice moment al zilei.

Cu toate acestea, timpul a trecut, știința s-a dezvoltat, iar clepsidrasurile au devenit mai puțin comune, deoarece au fost înlocuite cu cunoscute ceasuri mecanice, cu care a devenit din ce în ce mai dificil pentru clepsidra să concureze. Cu toate acestea, în vremurile noastre, clepsidrile rămân un atribut important al interiorului unei case sau birou, deși sunt folosite mai ales în scopuri decorative și medicinale.

Cuvânt ceas provine din cuvântul francez pentru protecția plantelor de sticlă, cuvântul care înseamnă clopot. În latină cuvântul pentru clopot era glocio, în săsesc era cugga, iar în germană era glocke.

Istoria ceasurilor este destul de lungă, mergând înapoi cu multe secole. În istoria invenției și dezvoltării ceasurilor, acestea (ceasurile) au venit în cele mai diverse și bizare forme. Cuvântul „ceas” a intrat în uz în urmă cu aproximativ 700 de ani, în secolul al XIV-lea. Acest cuvânt provine din cuvântul latin „clocca”, care înseamnă clopot.

Determinarea timpului de către soare. Pentru prima dată, oamenii au început să spună ora privind soarele, precum și observând mișcarea lui pe cer în timpul zilei. Când soarele era în cel mai înalt punct al cerului, însemna că la acea oră era amiază, adică miezul zilei. Când soarele era mai aproape de orizont, însemna că era fie dimineață (soarele răsare), fie seară (apus). Desigur, o astfel de definiție a timpului nu poate fi numită exactă, chiar și cu o întindere.

Cadran solar Cea mai veche formă de ceas care a existat vreodată este ceasul solar. Pentru prima dată, cadranele solare au început să fie folosite în urmă cu aproximativ 5,5 mii de ani, în 3500 î.Hr. Principiul „funcționării” unui cadran solar se bazează pe umbra care se formează în lumina soarelui, deoarece în diferite momente ale zilei, lungimea umbrei și poziția sa sunt diferite. Umbra soarelui indica un număr de pe un disc circular, determinând astfel timpul. De exemplu, dacă umbra indică numărul nouă, atunci ora este nouă dimineața. Desigur, cadranele solare au avut și dezavantajele lor, în primul rând, că pot fi folosite doar în timpul zilei.

Ceas cu apă Cu aproximativ 3,4 mii de ani în urmă, adică undeva în 1400 î.Hr., a fost inventat primul ceas cu apă. Primul ceas cu apă a fost inventat în Egipt, acest ceas a fost numit clepsidra. Ceasul cu apă era realizat din două recipiente pline cu apă, iar nivelul apei într-unul dintre recipiente era mai mare decât în ​​celălalt. Apa curgea dintr-un recipient mai înalt într-unul inferior printr-o conductă care lega aceste recipiente. Containerele erau marcate în funcție de nivelul apei și tocmai din aceste marcaje se putea determina ora. Acest tip de ceas, adică ceasurile cu apă, a fost extrem de popular în Grecia, iar în Grecia, ceasurile cu apă au fost îmbunătățite și îmbunătățite semnificativ. Apa a picurat dintr-un recipient mai înalt într-un recipient inferior. Pe măsură ce nivelul apei din recipientul inferior a crescut, plutitorul situat la suprafață a crescut. Plutitorul era conectat la un baston gradat, până la care se putea determina timpul. Desigur, apariția ceasurilor cu apă a fost un progres semnificativ, în primul rând, deoarece ceasurile cu apă puteau arăta timpul nu numai ziua, ci și noaptea, iar în al doilea rând, ceasurile cu apă erau mai precise în comparație cu ceasurile solare.

Împărțirea anului în luni și zile Grecii antici au împărțit anul în douăsprezece părți egale, care mai târziu au devenit cunoscute drept luni. Fiecare lună era formată din treizeci de părți, care erau numite zile. Astfel, anul „grec” avea 360 de zile. Deoarece soarele „încercuiește” globul în timpul anului, grecii antici au decis să împartă cercul în 360 de părți egale, care mai târziu au fost numite grade.

Împărțirea zilei în ore, minute și secunde Locuitorii Egiptului antic și Babilonului au decis să împartă orele de lumină, care durau de la apus până la răsărit, în douăsprezece părți, care au fost numite mai târziu ore. Au împărțit și noaptea, care a durat de la apus până în zori, în douăsprezece ore. Cu toate acestea, principala problemă a fost că durata zilei și a nopții a variat pe parcursul anului. Ceasul cu apă, care fusese deja inventat până atunci, trebuia să regleze această caracteristică. Ulterior, întreaga zi a fost împărțită în 24 de părți egale, adică 24 de ore, astfel încât să se poată determina o oră mai precisă. De ce ziua și noaptea au fost împărțite în 12 părți? Faptul este că doisprezece este numărul care indică numărul de cicluri lunare într-un an; de fapt, numărul doisprezece a însemnat destul de mult în multe culturi. O oră este împărțită în 60 de minute, iar fiecare minut este împărțit în 60 de secunde. Ideea de a împărți o oră și un minut în 60 de părți egale ne-a venit din cultura sumeriană, care se bazează în mare parte pe numărul 60. Un sistem similar de șaizeci de cifre a apărut cu aproximativ 4 mii de ani în urmă.

Ceas cu pendulÎnainte ca primele ceasuri cu pendul să fie inventate, un mecanism cu role a fost inventat de Peter Henlein din Germania în jurul anului 1510, cu toate acestea, aceste date nu sunt în întregime exacte. Primul ceas cu acul minutelor a fost inventat în 1577 de Jost Burgi, cu toate acestea, aceste ceasuri aveau și deficiențe semnificative. Primul ceas relativ precis a fost ceasul cu pendul, care a fost inventat și creat aproximativ între 1656 și 1600 de Christian Huygens. Acest ceas cu pendul avea deja o mână pentru minute. Datorită oscilațiilor pendulului, care oscila în stânga și în dreapta, roata dințată s-a întors. Și, datorită mișcării roții, mâinile minutelor și orelor își schimbau deja poziția. În primul ceas cu pendul, acesta (pendulul) se balansa destul de puternic, aproximativ 50 de grade. Mai târziu, când ceasurile cu pendul au fost îmbunătățite, unghiul de balansare al pendulului a devenit relativ mic - doar 10 - 15 grade. Principalul dezavantaj al ceasurilor cu pendul a fost că după un timp pendulul s-a oprit și a trebuit să fie balansat din nou. Primele ceasuri cu pendul cu baterii externe au fost create în jurul anului 1840; până în 1906, bateriile au fost amplasate direct în ceasul însuși. După cum știți deja, ceasul reflecta doar 12 ore; pentru a „măsura” întreaga zi, arătașul orelor trebuia să înconjoare cerc de două ori. De aceea, în unele țări se folosesc următoarele denumiri:

A.M. (Ante meridiem) - aceasta este ora de dinainte de amiază, denumirea provine din cuvântul latin care înseamnă „înainte de amiază”;
- P.M. (Post meridiem) - aceasta este ora de după prânz, denumirea provine din cuvântul latin care înseamnă „după amiază”.

MinutarÎn 1577, a fost inventată acea minutelor la ceasuri, această mare invenție a fost realizată de Jost Burgi. Această invenție (minutele de pe un ceas) a fost făcută de Jost Burgi pentru Tycho Brahe, un astronom care avea nevoie de un ceas precis.

Pendul Pendulul a fost inventat în 1656 de Christian Huygens pentru a crea un ceas mai precis.

Ceas de mână 1504 este anul în care s-au inventat primele ceasuri portabile, dar, ca să fiu corect, nu foarte precise. Acest ceas a fost inventat la Nürnberg, Germania, de Peter Henlein. Prima persoană care a purtat un ceas la încheietură a fost Blaise Pascal - ani de viață - 1623 - 1662. Folosind un fir special, și-a atașat ceasul de mână, sau mai bine zis, de încheietura mâinii.

Ceas cu quartz Cuarțul este un tip specific de cristal care seamănă cu sticla. Când cuarțul este supus la tensiune, curent electric sau presiune, cuarțul cristalin vibrează sau oscilează, ceea ce este foarte remarcabil este faptul că frecvența vibrației sale este constantă. Datorită acestor proprietăți ale cuarțului, aceste ceasuri (cuarț) dovedesc timpul exact. Primul ceas de cuarț a fost creat în 1927, motivul creării unui astfel de ceas a fost că inginerul canadian de telecomunicații Warren Marrison, care lucra la Bell Telephone Laboratories, avea nevoie de un dispozitiv de încredere pentru măsurarea timpului. Pentru că laboratorul a lucrat cu piezoelectricitate, el a fost capabil să creeze ceasuri foarte mari, foarte precise. Acest dispozitiv a devenit primul ceas cu quartz.

Standard de timpÎn 1878, a fost inventat și definit standardul de timp. Această invenție îi aparține lui Sir Sandford Fleming.

Ceasuri cu alarmă Primul ceas cu alarmă a fost inventat de grecii antici în jurul anului 250 î.Hr. Grecii au creat și construit un ceas cu apă, datorită faptului că apa a crescut la un moment dat, a afectat o pasăre mecanică, care, la rândul ei, a început să fluieră alarmant. Primul ceas cu alarmă mecanic a fost inventat în 1787 de Levi Hutchins din Concord, New Hampshire. Cu toate acestea, ceasul deșteptător din ceasul inventat de el nu putea suna decât la 4 dimineața. La 24 octombrie 1876, un ceas cu alarmă mecanic care putea suna la orice moment a fost brevetat de Seth E Thomas.

Ceas automatÎn 1923, elvețianul John Harwood a inventat ceasul automat.

Acest ceas mecanic a fost fabricat în 1804. În acest moment, cel mai obișnuit mecanism de cronometrare era ceasul cu pendul, dar acesta a fost înlocuit cu metoda bilei rulante.

Problema măsurării timpului se confruntă omul de multă vreme. Societatea umană de azi probabil că nu ar putea exista fără ceasuri - instrumente pentru măsurarea exactă a timpului. Trenurile nu ar putea circula la program, iar muncitorii din fabrică nu ar ști când să vină la serviciu și când să plece acasă. Şcolari şi elevi s-au confruntat cu aceeaşi problemă.

În principiu, omul a învățat să măsoare perioade destul de mari de timp cu mult timp în urmă, în zorii dezvoltării sale. Concepte precum „zi”, „lună”, „an” au apărut atunci. Primii care au împărțit ziua în perioade de timp au fost probabil egiptenii antici. Au fost 40 de zile în ziua lor. Și dacă o perioadă de timp de o zi poate fi măsurată în mod natural (acesta este timpul dintre două culmi ale Soarelui), atunci sunt necesare instrumente speciale pentru a măsura perioade mai scurte de timp. Acestea sunt cadrane solare, cadrane cu nisip și cadrane cu apă. (Deși, momentul culminării Soarelui, de asemenea, nu poate fi determinat fără instrumente speciale. Cel mai simplu dispozitiv special este un băț înfipt în pământ. Dar mai multe despre asta altădată.) Toate aceste tipuri de ceasuri au fost inventate în antichitate și au o serie de dezavantaje: fie sunt prea inexacte, fie măsoară perioade prea scurte de timp (de exemplu, o clepsidră, care este mai potrivită ca cronometru).

Măsurarea exactă a timpului a devenit deosebit de importantă în Evul Mediu, în epoca dezvoltării rapide a navigației. Cunoașterea orei exacte era necesară pentru ca navigatorul navei să determine longitudinea geografică. Prin urmare, a fost necesar un instrument deosebit de precis pentru măsurarea timpului. Pentru funcționarea unui astfel de dispozitiv este necesar un anumit standard, un sistem oscilator care oscilează la intervale de timp strict egale. Pendulul a devenit un astfel de sistem oscilator.

Un pendul este un sistem suspendat într-un câmp gravitațional și care efectuează vibrații mecanice. Cel mai simplu pendul este o minge suspendată pe un fir. Pendulul are o serie de proprietăți interesante. Cel mai important dintre ele este că perioada de oscilație a pendulului depinde numai de lungimea suspensiei și nu depinde de masa sarcinii și de amplitudinea oscilațiilor (adică de balansare). Această proprietate a pendulului a fost studiată pentru prima dată de Galileo.

Galileo Galilei

Galileo a fost îndemnat la studii aprofundate asupra pendulelor de observarea oscilațiilor unui candelabru din Catedrala din Pisa. Acest candelabru atârna de tavan pe un pandantiv de 49 de metri.

Catedrala din Pisa. În centrul fotografiei se află același candelabru.

Deoarece nu existau încă instrumente precise pentru măsurarea timpului, în experimentele sale Galileo a folosit bătăile inimii ca standard. El a publicat un studiu al oscilațiilor pendulului și a afirmat că perioada oscilațiilor nu depinde de amplitudinea acestora. De asemenea, s-a descoperit că perioadele de oscilație ale pendulilor se corelează ca rădăcini pătrate ale lungimii sale. Aceste studii l-au interesat pe Christiaan Huygens, care a fost primul care a propus utilizarea unui pendul ca standard pentru reglarea vitezei unui ceas și a fost primul care a creat un exemplu de funcționare real al unui astfel de ceas. Galileo însuși a încercat să creeze un ceas cu pendul, dar a murit înainte de a termina această lucrare.

Într-un fel sau altul, câteva secole mai târziu, pendulul a devenit standardul pentru reglarea ceasului. Ceasurile cu pendul create în această perioadă au fost suficient de precise pentru a fi utilizate în navigație și cercetare științifică și pur și simplu în viața de zi cu zi. Abia la mijlocul secolului al XX-lea a cedat loc oscilatorului cu cuarț, care este folosit aproape peste tot, deoarece frecvența sa de oscilație este mai stabilă. Pentru o măsurare și mai precisă a timpului, se folosesc ceasuri atomice cu o frecvență de oscilație și mai stabilă a regulatorului de viteză. Ei folosesc un standard de timp de cesiu în acest scop.

Christian Huygens

Din punct de vedere matematic, legea oscilației pendulului este următoarea:

In aceasta formula: L- lungimea suspensiei, g- accelerarea gravitației, T- perioada de oscilatie a pendulului. După cum vedem, perioada T nu depinde nici de masa sarcinii, nici de amplitudinea vibratiilor. Depinde doar de lungimea suspensiei și, de asemenea, de valoarea accelerației gravitației. Adică, de exemplu, pe Lună, perioada de oscilație a pendulului va fi diferită.

Și acum, așa cum am promis, dau răspunsul la problema publicată în ultimul mesaj. Pentru a măsura volumul unei camere, trebuie să măsurați lungimea, lățimea și înălțimea acesteia, apoi să le înmulțiți. Aceasta înseamnă că este nevoie de un anumit standard de lungime. Care? Nu avem domnitor!!! Luăm pantoful de șiret și îl legănăm ca pe un pendul. Folosind un cronometru, măsurăm timpul mai multor oscilații, de exemplu, zece și împărțind-l la numărul de oscilații, obținem timpul unei oscilații, adică perioada T. Și, dacă se cunoaște perioada de oscilație a pendulului, atunci din formula pe care o știi deja nu costă nimic să calculezi lungimea suspensiei, adică șiretul. Cunoscând lungimea dantelei, o putem folosi ca riglă pentru a calcula cu ușurință lungimea, lățimea și înălțimea camerei. Aceasta este soluția la o problemă aparent complexă!!!

Vă mulțumim pentru atenție!!!