Udoskonali się w klepsydrze. Klepsydra. Historia zegara. Klepsydra „Koło czasu”

Klepsydra w drewnianej skrzynce.

Klepsydra- najprostsze urządzenie do liczenia przedziałów czasowych, składające się z dwóch przezroczystych naczyń połączonych wąską szyjką, z których jeden jest częściowo wypełniony piaskiem. Czas wsypywania piasku przez szyjkę do innego naczynia może wynosić od kilku sekund do kilku godzin.

Historia i nowoczesność

Jedną z pierwszych wzmianek o takim zegarze jest wiadomość znaleziona w Paryżu, która zawiera instrukcję przygotowania drobnego piasku z proszku czarnego marmuru, ugotowanego w winie i wysuszonego na słońcu. Używany również w Imperium Bizantyjskie w X wieku

Obecnie klepsydry wykorzystywane są w niektórych zabiegach medycznych, w fotografii, a także jako pamiątki.

W systemach operacyjnych Windows symbol klepsydry rysowany przez wskaźnik myszy służy do wskazania, że ​​system jest zajęty.

⌛ to znak klepsydry Unicode (KLEPSYDRA , kod U+231B).

Zalety

Prostota projektu.

Wady

Wadą klepsydr jest krótki odstęp czasu, który można nimi zmierzyć. Zegarki, które stały się powszechne w Europie, były zwykle projektowane na pół godziny lub godzinę. Były zegarki, które działały przez 3 godziny, bardzo rzadko - 12 godzin. W celu zwiększenia interwału pomiarowego wykonano komplety klepsydr w jednym korpusie (walizce).

Dokładność klepsydry zależy od jednorodnej wielkości ziarna i sypkości piasku, kształtu kolby i jakości jej powierzchni. Kolby napełniono wyżarzonym i przesianym przez drobne sito i starannie wysuszony drobnoziarnisty piasek. Jako materiał wyjściowy stosowano również mielone skorupki jaj, pył cynkowy i ołowiowy. Przy dłuższym użytkowaniu dokładność klepsydry pogarsza się z powodu uszkodzenia przez piasek wewnętrznej powierzchni kolby, zwiększenia średnicy otworu w membranie między kolbami i kruszenia ziaren piasku na mniejsze.

Więc co to jest, kiedy zostały wynalezione, ile czasu mierzą i gdzie są dzisiaj używane? Na wszystkie te pytania postaram się odpowiedzieć w tym artykule. A więc wszystko w porządku.

Klepsydra To wynalazek, który pozwala liczyć czas. Składa się z dwóch kolb połączonych ze sobą. Wewnątrz mają piasek, który przelewając się z jednej kolby do drugiej liczy pewien czas, który zależy od wielkości samego zegarka.

Klepsydra zaczęła być używana około XIV wieku. Świadczy o tym wiadomość z 1339 r., którą znaleziono w Paryżu. Zawiera instrukcję przygotowania piasku do zegarków.

Piasek.Dokładność takich zegarków zależała od kilku czynników. Jednym z nich jest piasek. Wykonano go z przesianego proszku z czarnego marmuru, a następnie gotowano w winie i suszono na słońcu. Także ze spalonego piasku drobnoziarnistego, który przesiewany był przez drobne sita i suszony. Ten piasek miał czerwonawy odcień. Inny piasek powstał przez staranne zmielenie skorupek jajek, nadając mu w ten sposób jasnobiały kolor. Stosowanie piasku z pyłu cynkowo-ołowiowego różniło się tym, że mniej ścierał wewnętrzne ścianki kolby, taki piasek miał szary odcień.

kolby dla zegarków były wykonane ze szkła, do tego czasu ludzie nauczyli się już z nim pracować. Dwie kolby zostały połączone nićmi i wypełnione żywicą w celu utwardzenia złącza i zapobieżenia przedostawaniu się wilgoci do wnętrza, co obniżyłoby dokładność zegarka. Później zaczęli produkować masywne kolby.

Godność klepsydry uważano za łatwe w użyciu, niezawodne i niedrogie. Dlatego były dostępne dla wielu ówczesnych ludzi. Były szeroko stosowane w żegludze do pomiaru prędkości ruchu i czasu trwania zegarka, a także w medycynie.

Wady oczywiście, że też. Jednym z głównych jest niewielka ilość czasu, który mogliby liczyć (przeważnie 30 minut lub 1 godzina). Aby policzyć więcej czasu, trzeba było zrobić naprawdę duży zegar. Ponadto z czasem cząsteczki piasku stały się mniejsze, a kolby zużyły się od wewnątrz, co negatywnie wpłynęło na dokładność.

Niektórzy wynalazcy próbowali wydłużyć przedział czasu, automatycznie przechylając zegar i umieszczając kilka kolb w jednym zegarze. Pierwsza kolba została opróżniona w 15 minut, druga w 30 minut, trzecia w 45, a czwarta w 1 godzinę. Na górze mieli tarczę ze strzałką, gdy piasek z ostatniej kolby wysypał się, odwrócili się i strzała przesunęła się o godzinę do przodu.

Obecnie wykorzystywane są głównie do dekoracji wnętrz oraz jako pamiątki. Również w niektórych przypadkach podczas spotkań w sądzie i medycynie, podczas zabiegów medycznych.

Pomnik poświęcony temu wynalazkowi stoi w Budapeszcie (Węgry). Mają 8 metrów wysokości, a piasek całkowicie wsypuje się w ich dolną część w ciągu 1 roku. Japonia też ma duże zegary. są przechowywane w muzeum piasku w mieście Nîmes.

To chyba wszystko. Jeśli masz coś do dodania lub się z czymś nie zgadzasz, napisz w komentarzach.

Klepsydra. Przeszłość, teraźniejszość i przyszłość.

Jak to się wszystko zaczeło.

Przed wynalezieniem zegarów mechanicznych zegary wykorzystywały ruch słońca lub proste przyrządy pomiarowe do śledzenia czasu pracy. Lampy słoneczne mogą być najstarszym urządzeniem utrzymującym czas, nadal są używane w wielu obszarach parkowych jako popularne akcesorium, przyciągające uwagę, ale wywołujące jedynie zainteresowanie wizualne, o nie praktyczne zastosowanie nie ma mowy. Stonehenge, gigantyczny pomnik zbudowany z pionowych kamieni na równinie Salisbury w Wiltshire w Anglii, mógł być używany jako zegar słoneczny i kalendarz. Zegar słoneczny ma oczywiste wady, nie można go używać w pomieszczeniach, w nocy i w pochmurne dni.

Do pomiaru rozpiętości czasu wykorzystano również inne proste urządzenia pomiarowe. Istnieją cztery główne typy takich urządzeń, które mogą być używane w pomieszczeniach i niezależnie od pogody i pory dnia. zegar świecowy - To świeca z liniami narysowanymi bezpośrednio na jej korpusie, zwykle oznaczonymi czasem trwania jednej godziny. Upływający czas determinowany był liczbą przepalonych śladów. Ale zegar świecowy miał wady, definicja czasu była raczej warunkowa, ponieważ inny skład wosku, knota, a także przeciągi i inne czynniki miały duży wpływ na proces palenia świecy. zegar lampy naftowej - używany w XVIII wieku był ulepszoną wersją zegara świecowego. Najważniejsze było to, że na zbiorniku z naftą znajdowała się łuska, a czas był utrzymywany w procesie jej wypalania. Ten typ zegarka był bardziej odporny na wpływy środowisko i materiały. zegar wodny używany również do kontrolowania czasu, woda kapała z jednego zbiornika do drugiego, co oznaczono odstępami czasu. Lub po prostu woda ze zbiornika kapała na ziemię (jeśli nie oszczędzano wody), zbiornik, jak we wszystkich poprzednich wersjach, miał skalę. Zegar wodny jest również znany jako klepsydra.

Fabuła.

Używany przez starożytnych Greków i Rzymian. Pierwsze historyczne wzmianki o klepsydrze pojawiają się w III wieku p.n.e. Historia pokazuje również, że klepsydra była używana w Senacie. starożytny Rzym, podczas przemówień, a klepsydra stawała się coraz mniejsza, być może jako wyznacznik jakości przemówień politycznych. W Europie pierwsza klepsydra pojawiła się w VIII wieku. Na początku XIV wieku klepsydry były szeroko stosowane we Włoszech, a pod koniec wieku w całej Europie. Klepsydra działa na tej samej zasadzie co klepsydra. Dwie szklane kolby połączone są wąską szyjką, dzięki czemu piasek (o stosunkowo jednolitym uziarnieniu) spływa z górnej kolby do dna. Szklane pojemniki są zamknięte w ramce, która ułatwia odwrócenie klepsydry i rozpoczęcie nowego odliczania. Klepsydry są używane wszędzie, w prywatnych domach, w kuchniach, w kościołach do kontrolowania długości kazania, w uniwersyteckich salach wykładowych, w sklepach rzemieślniczych. Specjaliści medyczni używają miniaturowych półminutowych lub jednominutowych klepsydr do liczenia pulsów i innych procedur medycznych, a praktyka używania takich zegarków była kontynuowana aż do XIX wieku.

Materiał.

Szkło klepsydrowe jest wykonane z tego samego materiału, co wszystkie inne szkło dmuchane. Piasek to najtrudniejszy składnik klepsydry. Nie można użyć wszystkich rodzajów piasku, ponieważ ziarna piasku mogą być zbyt kanciaste i mogą nie przepływać prawidłowo przez wlot klepsydry. Piasek ze słonecznych plaż wygląda kusząco, ale zupełnie nie nadaje się na zegarki, bo jest zbyt kanciasty. Pył marmurowy, pył z innych skał, małe okrągłe ziarenka piasku, takie jak piasek rzeczny, najlepiej nadają się na klepsydry. Co ciekawe, w średniowieczu książki dla gospodyń domowych zawierają przepisy na klej, farby, mydło, a także piasek na klepsydry. Być może najlepszym piaskiem wcale nie jest piasek, ale maleńkie szklane kulki o średnicy 40-160 mikronów. Dodatkowo takie szklane granulki mogą być wykonane w różnych kolorach, co daje możliwość dobrania klepsydry do wnętrza pomieszczenia, w którym będą się znajdować.

Projekt.

Projekt i koncepcja to zwykle najtrudniejszy etap w produkcji klepsydry. Mistrz zegarmistrza musi być dobrze zorientowany w świecie designu, być artystą, dobrze komunikować się z publicznością, a także dobrze znać technologię produkcji. Osoby i firmy zamawiające klepsydry chcą, aby odzwierciedlały one ich charakter, styl biznesowy, a także zawierały materiały związane z ich produktami. Po zakończeniu projektu właściwa produkcja zegarka jest dość prosta.

Klepsydra ma różne formy i rozmiarów, najmniejszy rozmiar spinki do mankietów, a największy duży rozmiar na 1 metr. Piaszczyste mogą mieć prawie okrągłe, podłużne kolby lub mogą zawierać nie dwie, ale tworzyć kaskady. Figurka klepsydry jest bardzo popularna.

Proces produkcji.

Po ustaleniu projektu i doboru materiałów, korpus klepsydry rozdmuchuje się na tokarce do szkła do rozmiaru odpowiadającego wymiarowi przedziału czasowego klepsydry. Rama zegara daje możliwość wyobraźni i może być teraz wykonana z wielu materiałów. Jednym z największych nieporozumień jest to, że istnieje przepis na to, ile piasku jest w zegarku. Ilość piasku w klepsydrze nie podlega analizom ani obliczeniom. Rodzaj ziaren piasku, chropowatość szkła oraz konstrukcja i kształt otworu narzucają zbyt wiele zmiennych, aby określić prędkość, z jaką piasek przechodzi przez wlot klepsydry, przez co nie można matematycznie obliczyć ilości piasku. Proces przebiega tak wcześniej zamknij górną kolbę, dodaj do niej piasek i przepuść przez ujście klepsydry w ilości odpowiadającej zaleconemu odstępowi czasu. Po upływie obliczonego czasu piasek pozostający w górnej części kolby wylewa się i kolbę zamyka się. Klient jest pełnoprawnym uczestnikiem produkcji, ponieważ wszystkie jego życzenia są brane pod uwagę i ściśle realizowane. Efektem końcowym jest to, że klienci otrzymują produkty własnoręcznie zrobiony spełniające ich wymagania i budzące skojarzenia historyczne i artystyczne. Klepsydra to estetyczna ozdoba, a nie dokładny zegar.

Przyszłość i klepsydra.

Wydaje się, że klepsydra nie ma przyszłości. W rzeczywistości piękny kształt samej szklanej kolby, elegancko wykonana rama, kolor piasku mogą doskonale dopełnić wnętrze, opisać każde wydarzenie z życia. Oczywiście piaskowy zegar może nie jest masowo produkowany, ale dla koneserów czasu, piękna i kolekcjonerów taki przedmiot zawsze będzie pożądany.

"... A na wieczność klepsydra pozostanie jak dziecięca zabawka."
W odległej przeszłości stara klepsydra, która służyła Starożytna Grecja symbol boga Kronosa, głównego sędziego i strażnika czasu, został wykonany z dwóch szklanych kolb, które połączono ze sobą przesłoną wykonaną z metalu, szkła, miki lub drewna. Przy długotrwałym używaniu klepsydry te membrany były często wymazane, zwiększając swoją średnicę. Piasek lał szybciej, a „bieg” czasu został przerwany.

Od 1750 r. dmuchacze szkła nauczyli się wytwarzać pojedynczą szklaną kolbę na klepsydry. Kolba płynnie przeszła w wąską szyjkę i ponownie się rozszerzyła. Zaczęli wypełniać go piaskiem przez mały otwór w dnie, który następnie pokryto woskiem. Od 1800 roku mistrzowie nauczyli się zamykać otwór w kolbie.

Piasek zawsze był głównym wypełniaczem klepsydr. Dokładność klepsydry zależy od stanu piasku, kształtu kolby i jakości jej powierzchni. Piasek musi być suchy, jednorodny, okrągłe ziarna piasku najlepiej tej samej wielkości i wysokiej odporności na ścieranie. W średniowieczu używano również pyłu marmurowego, cynkowego lub ołowiowego, a także mielonych skorupek jaj. Od XIII wieku znane są różne przepisy na robienie „piasku” do zegarów. Został przesiany, umyty, ugotowany i wyżarzony. Obecnie zamiast piasku używa się maleńkich szklanych kulek.

Klepsydra była niegdyś głównym, dość dokładnym przyrządem do pomiaru czasu. Od XV wieku używano ich również na statkach do nawigacji. Podczas swojej podróży dookoła świata Magellan zainstalował 18 klepsydr na każdym ze swoich statków. Specjalnie wyznaczeni marynarze odwrócili klepsydrę.

Jak działa klasyczna klepsydra?
W górnej części kolby piasek spływa w dół i opada pod działaniem grawitacji. Na początku ruchu narastającemu przepływowi spadających ziarenek piasku przeciwstawia się odwrotny przepływ powietrza wypartego z dna kolby, który pędzi w górę, próbując przejść pomiędzy poszczególnymi ziarenkami piasku.
Prędkość strumienia piasku jest określona przez prędkość opadających ziaren piasku, gdy występuje równowaga między siłą grawitacji działającą na ziarenka piasku a siłą oporu powietrza, która występuje, gdy ziarenka piasku opadają.
Stały strumień opadającego piasku stopniowo prowadzi do wzrostu ciśnienia powietrza na dnie kolby. Gdy strumień ziarenek piasku jest już prawie suchy, widać, jak uchodzący z dołu do góry strumień powietrza podnosi ostatnie ziarenka piasku w górnej części kolby i unosi je kilka milimetrów, zanim w końcu opadną na dół.

Dlaczego można mierzyć czas klepsydrą?
Piasek to złożony materiał, który czasami zachowuje się jak solidny a czasami jako płyn. Wydaje się, że w klepsydrze jednolity strumień piasku jest podobny do przepływu cieczy, ale jest zasadnicza różnica. Gdyby była to ciecz, to jej ilość przepływająca przez otwór zegara zależałaby od wysokości słupa cieczy nad otworem. A ilość piasku przechodzącego przez otwór w klepsydrze na jednostkę czasu nie zależy od wysokości piasku nad otworem. Dlatego piasek może służyć do mierzenia czasu w klepsydrze.

Stała prędkość przepływu piasku wynika z redystrybucji sił powstających w grubości piasku, które pojawiają się w punktach styku ziaren piasku. W dużych ilościach piasku, dzięki tym punktom styku, tworzą się „sieci” ziaren piasku, w których pojawiają się kopulaste „mosty”.

Mostki te wywierają nacisk na szklane ścianki kolby. Znajdujące się pod spodem warstwy piasku są w pewnym stopniu uwalniane od nacisku górnych warstw. W rezultacie średnie ciśnienie piasku nad otworem, nawet przy różnych poziomach piasku, pozostaje prawie stałe. Powoduje to stałą prędkość strumienia piasku w klepsydrze.

Jak można „zarządzać” czasem?

Klepsydrę zawieszamy na elastycznej nici (opasce elastycznej) i wprawiamy ją w drgania w górę iw dół. gdyby na przykład stały na stole.

Średnica otworu łączącego połówki kolby jest zwykle jak najmniejsza, aby wydłużyć czas wsypywania piasku przy mniejszej ilości piasku w zegarze, tj. zwiększyć czas klepsydry.
Przepływ materiału ziarnistego (piasku) różni się od przepływu cieczy. Piasek przepływa od początku do końca przez otwór z taką samą prędkością. Ta właściwość opiera się na występowaniu sklepień (mostów) wewnątrz piasku. W klepsydrze może to nawet spowodować zamknięcie otworu i zatrzymanie spływania piasku. Kiedy zegar porusza się z przyspieszeniem w górę lub w dół (na przykład podczas kołysania), takie zachodzące na siebie mostki rozpadają się.

Jak jeszcze można „wpłynąć” na czas?

Na przykład chwyć dłońmi spód kolby. Po pewnym czasie „czas się zatrzyma”, ustanie przepływ ziarenek piasku. To, co wydaje się tutaj mistycznym nałożeniem rąk, można wytłumaczyć całkiem logicznie. Gdy dno kolby jest podgrzewane, powietrze w nim się nagrzewa, rozszerza i ma tendencję do unoszenia się do góry kolby, a wtedy równomierny przepływ ziaren piasku w klepsydrze może zostać zakłócony lub nawet całkowicie zatrzymany.

Ciekawe zjawiska można zaobserwować w niektórych niezwykłych klepsydrach!

W przypadku suchego piasku kąt usypu piasku uformowanego na dnie kolby wynosi około 30-35 stopni. Wartość ta zależy również od kształtu ziaren. Kanciaste ziarna piasku tworzą bardziej strome zbocza, podczas gdy zaokrąglone ziarna tworzą łagodniejsze zbocza.
Jeśli wypełnisz klepsydrę piaskiem z ziarnami o różnej średnicy, to gdy utworzy się strumień piasku, ziarna piasku zaczną się bardzo ciekawie rozprowadzać, zarówno w górnej części kolby, jak i w dolnej .

Na dole najpierw tworzy się mały stożek, piasek spływający z góry tworzy lawiny piaskowe, które zsuwają się po zboczu stożka piasku. W tym przypadku ziarna piasku są sortowane według wielkości: duże gromadzą się głównie u podnóża stożka, a na zboczach stożka piasek leży w oddzielnych warstwach najmniejszych ziaren piasku i większych ziaren piasku.
To „pasowanie” tłumaczy się dwojako: najmniejsze ziarenka piasku mogą wnikać między duże i tworzyć warstwę, podczas gdy większe mogą łatwiej staczać się po zboczu, a tym samym również tworzyć własną warstwę.
Te procesy są stale powtarzane.
I coś podobnego dzieje się w górnej części kolby, tylko tutaj, gdy piasek się porusza, tworzy się stożkowy lejek.

Ten model klepsydry jest podobny do zwykłej klepsydry, ale ma dwie różnice. Po pierwsze, piasek znajduje się między dwoma płaskimi płytami, a po drugie, zegar zostanie wypełniony piaskiem zawierającym ziarna piasku różnej wielkości. Stąd pojawienie się opisanych powyżej efektów „pasiastych”.
Na przykładzie takiej naukowej „zabawki” poważni ludzie badać poważne problemy, które pojawiają się na przykład podczas przechowywania materiałów sypkich.

Oprócz klasycznych, istnieją również nowoczesne projekty klepsydr, których praca byłaby ciekawa do rozważenia. Takie zegary nazywane są nawet „zegarami paradoksalnymi”.

Nie uwierzysz własnym oczom, w tym zegarku "piasek" płynie od dołu do góry, jednak prawa natury pozostają w mocy!

Szklany pojemnik wypełniony jest cieczą o dużej gęstości i małymi kulkami o gęstości znacznie mniejszej niż gęstość cieczy. W gęstszej cieczy kulki o mniejszej gęstości rosną zgodnie z oczekiwaniami w górę. Jest to podstawowa zasada zegara paradoksalnego, na podstawie której „piasek” unosi się od dołu do góry. I wszystko powtarza się w nowy sposób z każdym przekręceniem zegara.

W pozycji pionowej zegara następuje stosunkowo gęsty i niezbyt równomierny przepływ kulek w górę. Kulki muszą przebijać się w górę przez wąski otwór, a ze względu na lepkość cieczy częściowo porywają ją wraz z sobą, podczas gdy ciecz ma również tendencję do opadania.

Zasadniczo szybkość opuszczania i podnoszenia kuli w cieczy zależy od różnicy gęstości kulek i cieczy, średnicy kulek i siły cieczy, a siła cieczy jest bardzo wysoka. w zależności od temperatury.

Jeśli uruchomisz zegar paradoksu i pozwolisz co najmniej kilku kulkom wzrosnąć, a następnie odłożysz zegar na bok, wtedy wyraźnie widać, jak poszczególne kule powoli wznoszą się w górę.

W takim przypadku możesz nawet mieć czas na określenie tempa wzrostu poszczególnych kulek.
Jeśli ponownie ustawisz zegar pionowo, aby kulki zaczęły wznosić się strumieniem do górnej części kolby, to w dolnej części kolby, prawie całkowicie wypełnionej kulkami, wyraźnie widać „dziurę” poruszającą się w dół . Zjawisko to można porównać do ruchu „dziury” w półprzewodniku.

„Zapominalska” lub „niegrzeczna” klepsydra.

Zwykłą klepsydrę opuszcza się do cylindra wypełnionego wodą. Zewnętrzna średnica klepsydry jest o kilka milimetrów mniejsza niż wewnętrzna średnica cylindra. W spoczynku zegar, jak pływak, znajduje się na górze cylindra, a cały piasek znajduje się na dnie kolby.
Jeśli cylinder jest teraz odwrócony, to najpierw klepsydra pozostaje na dnie cylindra, chociaż piasek już rozpoczął swój ruch. I dopiero gdy przepłynie prawie połowa piasku, klepsydra unosi się na szczyt cylindra. I już na górze cylindra reszta piasku w zegarze wlewa się do dolnej części kolby.

„Zapomniana” klepsydra zacznie pływać dopiero po pewnym czasie po obróceniu cylindra.

Dlaczego klepsydra nie podnosi się natychmiast po obróceniu cylindra?
Klepsydra wewnątrz cylindra ma średnią gęstość mniejszą niż woda. Więc zegar idzie w górę. Jeśli odwrócisz zegarek, na początku prawie cały piasek znajdzie się w górnej połowie kolby, środek ciężkości zegarka będzie odpowiednio powyżej środka zegarka.

Gdyby zegar nie znajdował się w wąskim cylindrze, ale w wolnej wodzie, natychmiast przewróciłby się z powodu powstałego momentu obrotowego. W wąskim cylindrze są dociskane do wewnętrznej ściany cylindra. Tutaj dochodzi do sklejania (tarcia statycznego), które uniemożliwia szybkie podnoszenie się zegarka.

Dopiero gdy prawie połowa piasku wypłynie, środek ciężkości zegarka spadnie poniżej środka. Tarcie statyczne o ścianę cylindra i moment obrotowy znikną, teraz zegarek może unosić się na górze cylindra.

„Unosząca się klepsydra”

Następnym przykładem niezwykłej klepsydry jest wariant o nazwie „Floating Hourglass”. Tutaj cylindryczna klepsydra znajduje się w cylindrze wypełnionym wodą.

Zewnętrzna średnica klepsydry jest tylko nieznacznie mniejsza wewnętrzna średnica cylinder. Ze względu na lepkość cieczy w takim cylindrze klepsydra bardzo powoli unosi się i opada.
Zgodnie z zasadą działania klepsydra umieszczona w wąskim cylindrze jest podobna do urządzenia do pomiaru lepkości cieczy.

Czas wsypywania piasku przez szyjkę do innego naczynia wynosi zwykle od kilku sekund do kilku godzin. Wcześniej, aby zwiększyć interwał mierzonego czasu, w jednym przypadku kompilowano nawet zestawy klepsydr.

Klepsydra „Koło czasu”

W naszych czasach nauczyli się robić klepsydrę z „fabryką” na cały rok W stolicy Węgier, Budapeszcie, co roku ostatniego dnia grudnia, gigantyczna klepsydra „Koło czasu” o wysokości kilku metrów , robi pół obrotu, aby rozpocząć nowy roczny cykl pracy.

Obrót klepsydry zawsze odbywa się w jednym kierunku, w staromodny sposób: za pomocą linek i prostego mechanizmu.

I tu się skupiamy!

Czy wiesz, że możesz postawić jajko na stole szpiczastym końcem w dół?
Wewnątrz takiego jajka powstaje asymetryczna klepsydra. Gdy cały piasek znajdzie się w części kolby symetrycznej w stosunku do jajka, można go położyć na stole na ostrym końcu i będzie stać

Po chwili, gdy piasek zacznie opadać, środek ciężkości jajka przesunie się, a jajko opadnie. Za drugim razem nie będzie można położyć go na ostrym końcu, dopóki cały piasek z zegarka nie zostanie wylany z powrotem na swoje pierwotne miejsce.

W naszych czasach klepsydra nabrała wielu różnych wariantów wykonania i przeszła już do kategorii pamiątek i zabawek naukowych.

Zamiast piasku i powietrza w klepsydrze można na przykład użyć kulek i płynu lub dwóch płynów, które znacznie różnią się gęstością.
A może uda Ci się wymyślić własną wersję „klepsydry”?

01.10.2017

Klepsydra to specjalny mechanizm, który został stworzony przez człowieka w celu uzyskania informacji o jednym z najbardziej tajemniczych zjawisk na planecie - czasie. Próbując wyjaśnić zasadę działania mechanizmu, absolutnie nie sposób nie dotknąć procesu, do którego został stworzony. Dlatego ważne jest, aby zrozumieć samą specyfikę czasu, aby uzyskać prawidłową odpowiedź na pytanie, dlaczego klepsydra jest naprawdę potrzebna.

Czas i jego rola w życiu człowieka

Współczesna nauka wyjaśnia, jaki jest czas w trzech różnych zjawiskach fizycznych:
1. Fizyka klasyczna i mechanika kwantowa.
2. Teoria względności.
3. Oś czasu.
W fizyce klasycznej czas jest niezmienny i absolutny. Jeśli kupisz klepsydrę, to idealnie będzie odmierzać sekundy i minuty nieskończoną liczbę razy z tą samą prędkością. Podobną teorię obserwujemy w: mechanika kwantowa. Ale w przeciwieństwie do fizyki, jest tu oś czasu.

Według Einsteina i jego teorii względności prędkość czasu może się zmieniać. Chociaż równania potwierdzające tę zasadę są podobne w symetrii T do mechaniki kwantowej.

Oś czasu jest już elementem niektórych kategorii mechaniki. Według nich żadna z istniejących teorii fizyki czy mechaniki nie determinuje tego wektora. Współcześni naukowcy do tej pory próbują rozwiązać „problem osi czasu”.

Historia klepsydry

Już w starożytności zauważono okresową zmianę pór roku. Najprawdopodobniej w tych momentach postanowiono stworzyć czas dla siebie – wartość, która liczy przeszłe wydarzenia. I w celu stałego i szybki sposób sprawdź pozostały okres do określonego dnia, tworzone są pierwsze godziny.

Po raz pierwszy modele piaskowe, według kronik historycznych, powstały w starożytnej Grecji. Należeli do ówczesnego bóstwa Kronosa, które było przedstawiane z nimi na każdym posągu lub obrazie. W rzeczywistości były to dwa naczynia z równymi wgłębieniami. Między nimi zainstalowano blachę lub drewno. Często zastępowano je miką lub szkłem. Jednak z powodu ciągłego tarcia materiał się zużywał, a zegar podawał niewłaściwą godzinę.

Inne źródła wskazują, że pierwsza klepsydra powstała w Azji przed nastaniem chronologii. Niektóre informacje dotyczą również Archimedesa, który rzekomo posiadał zegar z butelką.

W Europie data rozpoczęcia używania tego chronometru to koniec średniowiecza. W 1339 r. powstał we Francji najdrobniejszy piasek, wydobywany z marmurowych kawałków, ubijany w winie i suszony na słońcu.

Od tego czasu produkt był stopniowo ulepszany, aż stał się tym, który możemy teraz zobaczyć.

Praktyczne zastosowanie klepsydry

3 minutowa klepsydra może być używana w nowoczesny świat. Chociaż większość z nich została zastąpiona cyfrowymi stoperami, niektórzy specjaliści o wąskich horyzontach nadal ich używają.

Klepsydrę na 5 minut można znaleźć w placówkach medycznych, laboratoriach, instytucje edukacyjne. Tutaj w większości przypadków pełnią rolę eksponatów, które są nadal w użyciu. W medycynie często odnotowują krótkie okresy czasu, które są niezbędne do pomocy pacjentowi lub ściśle regulowanej procedury.

1 minuta może być decydująca dla fizyka lub chemika przyzwyczajonego do wykonywania różnego rodzaju eksperymentów. W tym celu używa się klepsydry, licząc ten minimalny odstęp.

Nauczyciele często używają 15-minutowej klepsydry. Takie produkty są szczególnie popularne nie w prostych lokalnych szkołach, ale w elitarnych uczelniach pracujących według starych sprawdzonych metod. Klepsydra tego formatu jest uważana za najbardziej odpowiednie rozwiązanie do pomiaru czasu do przeprowadzenia np. testu.

Niestety, w związku z pojawieniem się elektroniki, zegary, stopery i timery są wszechobecne. Są wbudowane w akcesoria na nadgarstki, Telefony komórkowe, komputery. Dlatego czas klepsydry, jako poważny mechanizm, już dawno przeszedł do historii. Dziś nawet kuchenka mikrofalowa może liczyć 10 minut. A kiedyś poważne urządzenie, staje się zabawką i niezwykłą pamiątką dla tysięcy ludzi na całym świecie.

Biznes to czas, a zabawa to godzina

Nowoczesne, dostępne na rynku produkty mogą być wspaniałym prezentem. Dla dzieci są pierwszym krokiem do opanowania prostych praw fizyki. Dlatego rodzice mają tendencję do zaszczepiania we wczesnym dzieciństwie pragnienia nauki. W zwykłej zabawie z koniecznością liczenia czasu można bezpiecznie użyć klepsydry.

Drewniane piękne modele są również używane jako zabawki przez dorosłych. Często wręcza się je jako prezenty pracownikom, bliskim przyjaciołom, a nawet krewnym. To niezwykle piękne, umiejętnie wykonane klepsydry, które montuje się na biurkach w biurach.

Dość często takie chronografy z piaskiem są instalowane jako element dekoracyjny, tworząc wyjątkowy styl wnętrza.

I tylko nieliczni przechowują je jako część wielowiekowej historii, jako pamiątkę ważnego wydarzenia lub po prostu zabawny bibelot.

Zasada działania

Klepsydrę, nawet wyprodukowaną współcześnie, rzadko można uznać za instrument referencyjny zdolny do dokładnego liczenia czasu. I jest na to bardzo naukowe wyjaśnienie.

Klepsydra stołowa składa się z dwóch kolb, małej rurki między nimi i ramki. Wewnątrz znajduje się piasek, który w pamiątkach zabarwiony jest niezwykłym kolorem. Pod wpływem grawitacji spada z górnej kolby do dolnej po rurce lub wąskiej szyjce. W dolnej części znajduje się pewna ilość powietrza, które jest wypierane przez materiał sypki.

W klepsydrze jest wiele niedociągnięć. Jest to zarówno mały odstęp czasu liczonego, jak i niedokładność odczytów. Wśród zalet wyróżnia się minimalny koszt produktu, który liczył co najmniej sekundy. Nawet biedny człowiek mógł sobie pozwolić na taki produkt z metalu. Szczególne miejsce w historii klepsydry zajmuje żegluga. Z ich pomocą żeglarze dowiedzieli się o zmianie zegarka i szybkości poruszania się po wodzie. Oczywiście do początku XX wieku były uważane przez lekarzy za urządzenie niewymienne.