fizyka.org  ::  fizyka.jamnika.pl

Fizyka
Fizyka
Strona g堯wna
Twoje konto
P豉tno軼i
FORUM
Szukaj
FAQ
O nas
 
Strona g堯wna > Artyku造 - Fizyka > Liczyd這 czasu
Liczyd這 czasu

Kogut by pierwszym budzikiem. Pia taki, najpierw tak zwane „pierwsze kury”, jeszcze na d逝go przed wschodem s這鎍a. Potem po raz drugi g這郾iej, oznacza這 to, 瞠 b璠zie 鈍it. Koguty dostosowywa造 si do s這鎍a. I w豉郾ie S這鎍e by這 pierwszym wska幡ikiem dziel帷ym dob na dzie i noc.

Do tej pory u篡wamy wyra瞠 okre郵aj帷ych czas s這neczny, takich jak: w po逝dnie, wieczorem, o zmierzchu czy o 鈍icie. Gdy trzeba by這 dok豉dniej okre郵a czas, ludzie wzi瘭i si do wymy郵ania zegara. I wymy郵ili...

Zegar s這neczny
Czas mierzy cie rzucany przez przedmiot o鈍ietlony s這鎍em. Pocz徠kowo zegarem by wysoki s逝p. Rano cie s逝pa by d逝窺zy, w po逝dnie kr鏒szy, wieczorem znowu stopniowo si wyd逝瘸, spe軟iaj帷 w ten spos鏏 rol zegarowej wskaz闚ki.
Potem Egipcjanie wynale幢i zegary z tarcz pionow, na kt鏎ej wska幡ikiem by豉 nie d逝go嗆, a kierunek rzucanego cienia. Zegar taki powoli udoskonalano. Wsp馧cze郾ie wygl康a jak na fotografii .
Skaphe by innym rodzajem babilo雟kiego zegara s這necznego. W kamieniu pracowicie wydr捫ono czasz otwart z jednej strony, z naniesion podzia趾 godzinow, na kt鏎 pada cie poziomego gnomona. Takie rozwi您anie odprowadzi這 do efektu r闚nomiernego wskazywania czasu w ci庵u ca貫go roku. Mo積a by這 pos逝giwa si nim tylko na otwartych, s這necznych przestrzeniach. Oczywi軼ie noc, w dni pochmurne i s這tne nie dzia豉. 疾by nie wychodzi z domu, a mimo to wiedzie jaki jest czas, wymy郵ono...

Okienne zegary s這neczne
Ich siatk godzinow stanowi豉 cz窷 przeszklenia okna. Wykonywano j technik witra簑, malowania na szkle lub zwyczajnie nalepiano na okno papierowe tarcze. Zegary okienne u篡teczne by造 tak瞠 wewn徠rz pomieszczenia. W rejonach o ma造m nas這necznieniu albo podczas zimnej pory roku takie zegary by造 ma這 u篡teczne i zawodne. Zegar nie dawa cienia, a s這鎍a nie by這 wida zza chmur. Je郵i przeciwnika nie mo積a pokona, trzeba si do niego przy陰czy. Doprowadzi這 to do zrobienia zegara wodnego.

Zegary wodne
Przyj窸y si w staro篡tnej Grecji. U篡wano ich do mierzenia czasu trwania nocnych s逝瘺 wartowniczych. Platon zbudowa zegar, w kt鏎ym woda p造n帷a szybkim strumieniem powodowa豉 wzrost ci郾ienia powietrza i uruchamia豉 gwizdek, dzia豉j帷y jako budzik. Istnia te automat wyrzucaj帷y kamyki, kt鏎e spadaj帷 na metalow p造tk, wybija造 godziny. P造wak za obraca tarcz zegarow, umieszczon w g鏎nej cz窷ci urz康zenia.
Zegar wodny nie dzia豉 jednak wsz璠zie. W Europie 字odkowej w czasie ostrych zim by這 幢e. Nie do嗆, 瞠 zimo, to nie wiadomo kt鏎a godzina, bo budzik zamarz. Tu zn闚 my郵 ludzka okaza豉 si genialna. Jak nie woda, to mo瞠 ogie?

Zegary ogniowe
To np. 鈍iece, mniej wi璚ej metrowej d逝go軼i. Dawa造 鈍iat這 i mo瞠 troch ciep豉. Wbijano w nie metalowe 獞ieki lub kuleczki. Po stopieniu kolejnej partii wosku ci篹arki spada造 na metalow podstawk, stukiem oznajmiaj帷 up造w czasu. W ci庵u nocy spalano trzy takie 鈍iece. Nadal szukano zegara d逝瞠j dzia豉j帷ego i daj帷ego wi璚ej 鈍iat豉. To chyba jasne?
Zegar kagankowy (lampka oliwna ze szklan ba鎥) by najprostszym w u篡ciu rodzajem zegara ogniowego. W miar wypalania si oleju, opada jego poziom, wskazuj帷 czas na naniesionej podzia販e. Pomy郵ano: przecie olej mo積a zast徙i piaskiem, kt鏎ego nie b璠zie ubywa.

Zegar piaskowy, czyli klepsydra
Konstrukcja znana by豉 ju na 1500 lat p.n.e. Wype軟iano j mia貫m z czarnego marmuru, kilkakrotnie wygotowanego w winie, wysuszonego na s這鎍u. Dodawano zmielone skorupy jaj oraz proszek o這wiany lub cynkowy. Wszystko to kilkakrotnie bardzo dok豉dnie przesiewano. Klepsydra zbudowana jest z dw鏂h szklanych pojemnik闚 w kszta販ie gruszek stykaj帷ych si szyjkami. Piasek powoli i r闚nomiernie, przez ma造 otw鏎, przesypuje si z g鏎y na d馧. Produkowano zegary kwadransowe, p馧godzinne i godzinne. Praktycznie u篡wane by造 w szko豉ch i salach s康owych. Wynalazcy stracili wiele cennego czasu, poszukuj帷 metody mechanicznego odwracania klepsydry po przesypaniu si piachu, ale nikomu si to nie uda這. Pr鏏owano te 陰czy klepsydry w baterie i prawie dosz這 do tego, 瞠 piach sypa si przez dwana軼ie godzin. Poniewa nie uda這 si ni mierzy czasu przez ca陰 dob, porzucono wi璚 my郵 o pe軟ej jej u篡teczno軼i. Wsp馧cze郾ie klepsydra sta豉 si symbolem up造waj帷ego czasu. Wytwarza si je jako gad瞠ty s逝膨ce na przyk豉d do mierzenia czasu gotowania jajek na mi瘯ko.

Wynalezienie tokarki zaowocowa這 mo磧iwo軼i konstruowania pierwszych zegar闚 mechanicznych z br您u. Teraz do dzie豉 przyst徙ili mistrzowie - zegarmistrze.

Zegary mechaniczne
Od wiek闚 sk豉daj si z tych samych podstawowych element闚: nap璠 ci篹arkowy lub spr篹yna, przek豉dnia, urz康zenie, kt鏎e zatrzymuje ruch k馧 w regularnych odcinkach czasu, czyli wychwyt, regulator wychwytu i oczywi軼ie tarcza zegarowa. Z czasem powsta這 kilka rodzaj闚 wychwyt闚, kolejno ulepszanych, ale zasada ich dzia豉nia pozosta豉 ta sama. Budow niekt鏎ych zegar闚 bardzo komplikowa造 dodatkowe urz康zenia wybijaj帷e pe軟e godziny, kwadranse czy te pokazuj帷e ruch planet. Na pocz徠ku jednak powsta:

Zegar ci篹arkowy
Jego zalet by豉 prostota konstrukcji i sta這嗆 dzia豉nia si造 nap璠owej. Nap璠zany jest grawitacyjnie przez ci篹arek wisz帷y na linie konopnej. P騧niej stosowano 豉鎍uch lub stalow link (). Nakr璚anie zegara polega這 na nawini璚iu liny na ko這 nap璠owe, co czyni這 si za pomoc korby lub ci庵ni璚ia 豉鎍uszka biegn帷ego przez ko這 nap璠owe i zwisaj帷ego z drugiej strony. Zapadka nie dopuszcza豉 do cofania si ko豉 pod wp造wem ci篹aru obci捫nika. Hu鈣aj帷e si wahad這 ko造sze kotwic tak, 瞠 jej zaczepy na przemian zahaczaj o z瑿y ko豉 wychwytu. Ka盥e wahni璚ie uwalnia na kr鏒ki czas ko這 wychwytowe i umo磧iwia jego obr鏒 o jeden z帳. Poruszaj帷e si z瑿y ko豉 popychaj kotwic i utrzymuj ci庵這嗆 ruchu wahad豉. Ma ono zawsze sta陰 cz瘰totliwo嗆 waha, zale積 wy陰cznie od jego d逝go軼i. Jest dusz zegara. Fascynuj帷e s przek豉dnie, poruszaj帷e si we wn皻rzu mechanizmu. Pocz徠kowo zegary mia造 jedn wskaz闚k, potem oczywi軼ie pojawi豉 si potrzeba precyzyjniejszego okre郵ania czasu. Zacz皻o u篡wa dw鏂h wskaz闚ek. Spr篹one ze sob ko豉 z瑿ate gwarantuj, 瞠 wskaz闚ka minutowa wykonuje 12 obrot闚 dooko豉 tarczy zegarowej, podczas gdy wskaz闚ka godzinowa okr捫a tarcz jeden raz. Pozosta貫 przek豉dnie kontroluj szybko嗆 obrotu ko豉 naci庵owego przez sprz篹enie z mechanizmem wychwytowym. Wahad這 z mo磧iwo軼i regulowania jego d逝go軼i zapewnia dok豉dno嗆 odmierzonego czasu.
Trudno by這 taki zegar zabiera ze sob w podr騜. Nadesz豉 jednak potrzeba posiadania zegarka przeno郾ego, towarzysz帷ego w豉軼icielowi w ka盥ej chwili. Wyobra幟y sobie, jak瞠 ostro積y w ruchach musia豚y by cz這wiek, nosz帷y kieszonkowy zegarek z wahad貫m. To by這 niemo磧iwe i dopiero skonstruowanie wychwytu kotwicowego mog這 zaspokoi t potrzeb.

Zegarek kieszonkowy w kszta販ie cebuli
Wychwyt kotwicowy, d德igniowy, stosowany jest w mechanizmach zegark闚 r璚znych, w kt鏎ych nie jest mo磧iwe u篡cie wahad豉. Zegarek nap璠za spr篹yna poruszaj帷a ko這 naci庵owe. Rol wahad豉 spe軟ia natomiast spr篹yna w這sowa nazywana tak瞠 w這sem. Zapewnia ona drgania balansu, powoduj帷, 瞠 wychwyt d德igniowy ko造sze si w jedn i drug stron, a jego zaczepy zahaczaj o ko這 wychwytu. Ten wynalazek pozwoli na konstruowanie wszelkich ma造ch kieszonkowych zegark闚 przeno郾ych.

Opr鏂z zegar闚 軼iennych istniej jeszcze zegary szafkowe, latarniowe, kominkowe, sto這we, wie篡czkowe, talerzowe, ramowe szafowe i ogromne publiczne zegary wie穎we. Nie mo積a zapomnie tak瞠 o zegarkach kieszonkowych i bi簑teryjnych zegarkach naszyjnikowych czy niezwykle ma造ch i drogich mechanizmach umieszczonych w pier軼ionku ().
Nie wszystkim wystarcza造 zwyk貫, cho熲y bardzo drogie zegary. Ludzie jak zwykle usi這wali mniej lub bardziej udanie zadziwi innych. Kiedy wypatrzy貫m na wystawie zegarmistrza elektryczny zegar, kt鏎y mia rodzaj czerpakowego ko豉, pobieraj帷ego co sze嗆 sekund z dolnego magazynku stalow kul. Kule te uk豉da造 si dziesi徠kami w jakiej rynience, a potem turla造 do nast瘼nej rynienki. Zb璠ne spada造 i w ko鎍u po ich liczbie, w okre郵onych rynienkach mo積a by這 odczyta, kt鏎a jest godzina. Takich osobliwych, nietypowych zegar闚 w ci庵u wiek闚 powsta這 wiele rodzaj闚.

Zegary osobliwe
Do nich mo瞠my zaliczy cho熲y nap璠zany si陰 w豉snego ci捫enia, tak zwany zegar na pile. Umieszczony w metalowym cylindrze mechanizm osadzono na pionowej z瑿atej listwie, z kt鏎 zaz瑿ia si system przek豉dni. Zegar ten zsuwaj帷 si w d馧 wprawia w ruch w豉sny mechanizm. Nakr璚anie polega這 oczywi軼ie na podniesieniu mechanizmu w pozycj startow u g鏎y pi造.

Zegary kuliste wskazuj czas za pomoc obrotowego pier軼ienia na obwodzie kuli. Czasem by造 to pier軼ienie na metalowym aba簑rze lampki nocnej. Inny osobliwy zegar to taki, kt鏎y stacza si po drewnianej pochylni. Ma kszta速 walca, a pr璠ko嗆 staczania mo積a regulowa 鈔ub wp造waj帷 na zmian k徠a nachylenia podstawy. Jeszcze innym przejawem zegarmistrzowskiej fantazji by sto這wy zegar z zamkiem pistoletowym. O okre郵onej godzinie zamek uruchamia si, a krzesiwo zapala這 鈍ieczk i tak dzia豉 ten budzik. Istnia豉 tak瞠 armata, strzelaj帷a na wiwat punktualnie w po逝dnie. Sterowana by豉 rodzajem zegara s這necznego, z soczewk zapalaj帷 lont. Zegary mechaniczne pokazuj帷e ruchom map nieba, drogi wi瘯szo軼i planet, wschody ksi篹yca i s這鎍a oraz ich zachody, nie satysfakcjonowa造 ich u篡tkownik闚 do ko鎍a, mimo 瞠 bardzo niekiedy cenne i dok豉dne. Potrzebny by jeszcze precyzyjniejszy pomiar.

Najdok豉dniejsze s zegary atomowe
Wykorzystuje si je do wyznaczania czasu uniwersalnego. W cezowym zegarze atomowym ogrzewa si w specjalnym elektrycznym piecu pr鏏k cezu 133. W wyniku wrzenia jego atomy wyparowuj. W zale積o軼i od swojego spinu, czyli kierunku obrotu, atomy rozdzielaj si w polu magnetycznym na dwie wi您ki. Nast瘼nie przechodz przez rezonator mikrofalowy, w kt鏎ym wi瘯szo嗆 zmienia spin na przeciwny. Drugi zestaw magnes闚 odchyla je tak, by do detektora dotar造 tylko te, kt鏎e zmieni造 spin. Komputer wykorzystuje sygna造 z detektora do ustalenia sygna逝 mikrofalowego na okre郵onej cz瘰totliwo軼i. Ca造 zegar jest umieszczony w komorze pr騜niowej. Takiego zegara nie da si, niestety, nosi na r璚e. Czasowi perfekcjoni軼i jednak naciskali i historia zegara musia豉 toczy si dalej. Potrzeba niedrogiego i bardzo precyzyjnego zegara zaowocowa豉 wynalazkiem zegarka kwarcowego.

W zegarkach kwarcowych
sam mechanizm przek豉dniowy wskaz闚ek poruszany male鎥im silnikiem elektrycznym jest identyczny, jak w om闚ionych wcze郾iej zegarkach mechanicznych. 毒鏚貫m zasilania jest male鎥a bateria. Regulatorem jest kryszta kwarcu, drgaj帷y i wytwarzaj帷y impulsy elektryczne o okre郵onej cz瘰totliwo軼i. Uk豉d scalony redukuje t cz瘰totliwo嗆 do jednego na sekund. Niestety, raz na rok lub dwa lata trzeba wymienia cenn bateryjk, kt鏎a dodatkowo po wyrzuceniu byle gdzie zatruwa 鈔odowisko.

Automatyczny zegarek kwarcowy nie posiada baterii, kt鏎 zast徙i asymetryczny stalowy wahnik. Ma on kszta速 kr璕u z wyci皻 cz窷ci. Porusza si wraz z r瘯 w豉軼iciela zegarka, zamieniaj帷 dowolny ruch r瘯i na ruch obrotowy w jedn lub drug stron. Ten, przez mechaniczn przek豉dnie przenoszony jest do generatora wytwarzaj帷ego pr康. Dalej wszystko odbywa si jak w konwencjonalnym zegarku kwarcowym.

Dzisiejsze czasy wymagaj takiej w豉郾ie precyzji, zw豉szcza gdy odkryjemy, 瞠 na przyk豉d tramwaje je盥膨 punktualnie wed逝g rozk豉du, telewizja zaczyna nasz ulubiony program co do sekundy, a gro幡y dyrektor wzywa nas do gabinetu na godzin dziesi徠 siedemna軼ie. W ka盥ym razie mamy du膨 satysfakcj, gdy nasz r璚zny zegarek pokazuje od tygodni punktualnie godzin dwunast wtedy w豉郾ie, kiedy s造szymy sz鏀te pikni璚ie sygna逝 kontrolnego Urz璠u Kontroli Czasu i Cz瘰totliwo軼i z Krakowa. A potem zaraz us造szymy hejna.

(A. υwicki, M這dy Technik)



 
 Teoria
Wyprowadzenia wzor闚
Zadania fizyczne
Do鈍iadczenia fizyczne
Tablice fizyczne
Biografie fizyk闚
FORUM
 
 P豉skie zbie積e uk豉dy si [0]
Relatywistyka [0]
Wykres Mocy, solenoid z przewodnikiem, U-rurka [0]
Elektrostatyka (zadania problemowe) [1]
Pojazd napedzany lub zwi您any z powietrzem [1]
 
Fizyka Jamnika i jej kontrahenci u篡waj plik闚 cookies m.in. w celach: reklamowych, statystycznych oraz 鈍iadczenia us逝g. Je瞠li nie zmienisz ustawie, cookies b璠 zapisywane w pami璚i Twojego urz康zenia.
Wi璚ej szczeg馧闚 na stronie "Polityka Prywatno軼i".
OK
 
© 2003-2017 Fizyka Jamnika, Wszelkie prawa zastrze穎ne. Online: 45
e-deklaracje:Fronty meblowe:Katalog stron
Obs逝ga informatyczna