A primeira ciência do tempo é a astronomia. Os resultados das observações em observatórios antigos foram usados para agricultura e ritos religiosos. No entanto, com o desenvolvimento do artesanato, tornou-se necessário medir curtos períodos de tempo. Assim, a humanidade chegou à invenção do relógio. O processo foi longo, cheio de trabalho duro das melhores mentes.
A história dos relógios remonta a muitos séculos, é a mais antiga invenção da humanidade. De uma vara fincada no chão a um cronômetro ultrapreciso - uma jornada de centenas de gerações. Se classificarmos as conquistas da civilização humana, então na nomeação "grandes invenções" o relógio estará em segundo lugar depois da roda.
Houve um tempo em que um calendário era suficiente para as pessoas. Mas o artesanato apareceu, havia a necessidade de fixar a duração dos processos tecnológicos. Demorou horas, cujo objetivo é medir intervalos de tempo menores que um dia. Para isso, o homem utilizou vários processos físicos durante séculos. As construções que os implementam também foram correspondentes.
A história dos relógios é dividida em duasgrande período. O primeiro tem vários milênios de duração, o segundo tem menos de um.
1. A história do relógio, chamado o mais simples. Esta categoria inclui aparelhos solares, água, fogo e areia. O período termina com o estudo dos relógios mecânicos do período pendular. Estes eram sinos medievais.
2. Uma nova história de relógios, começando com a invenção do pêndulo e da balança, que marcou o início do desenvolvimento da cronometria oscilatória clássica. Este período ainda não acabou.
Relógio de Sol
Os mais antigos que chegaram até nós. Portanto, é a história do relógio de sol que abre o desfile de grandes invenções no campo da cronometria. Apesar de sua aparente simplicidade, eles se distinguiam por uma grande variedade de designs.
O relógio de sol é baseado no movimento aparente do Sol ao longo do dia. A contagem regressiva é baseada na sombra projetada pelo eixo. Seu uso só é possível em um dia ensolarado. O antigo Egito tinha condições climáticas favoráveis para isso. A maior distribuição às margens do Nilo recebeu um relógio de sol, que tinha a forma de obeliscos. Eles foram instalados na entrada dos templos. Um gnômon na forma de um obelisco vertical e uma escala marcada no chão - era assim que o antigo relógio de sol se parecia. A foto abaixo mostra um deles. Um dos obeliscos egípcios transportados para a Europa sobreviveu até hoje. Um gnômon de 34 metros de altura está atualmente em uma das praças de Roma.
O relógio de sol comum tinha uma desvantagem significativa. Eles sabiam sobre ele, mas o suportaram por muito tempo. Em diferentes estações, ou seja, no verão e no inverno, a duração da hora não era a mesma. Mas no período em que predominava o sistema agrário e as relações artesanais, não havia necessidade de uma medição precisa dos tempos. Portanto, o relógio de sol existiu com sucesso até o final da Idade Média.
O gnômon foi substituído por designs mais progressivos. Relógios de sol aprimorados, nos quais essa deficiência foi eliminada, tinham escalas curvas. Além dessa melhoria, várias versões foram usadas. Assim, na Europa, os relógios de sol de parede e janela eram comuns.
Outras melhorias ocorreram em 1431. Consistia em orientar a seta sombra paralelamente ao eixo da Terra. Tal seta foi chamada de semieixo. Agora a sombra, girando em torno do meio eixo, movia-se uniformemente, girando 15° por hora. Tal projeto possibilitou a produção de um relógio de sol suficientemente preciso para a época. A foto mostra um desses dispositivos preservados na China.
Para uma boa instalação, começaram a fornecer uma bússola para a estrutura. Tornou-se possível usar o relógio em todos os lugares. Era possível fazer até modelos portáteis. Desde 1445, o relógio de sol começou a ser construído na forma de um hemisfério oco, equipado com uma flecha, cuja sombra caía na superfície interna.
Procurar alternativas
Apesar do fato de que os relógios de sol eram convenientes e precisos, eles tinham sérias falhas objetivas. Eles eram completamente dependentes do clima, e seu funcionamento era limitado a partedia entre o nascer e o pôr do sol. Em busca de uma alternativa, os cientistas procuraram encontrar outras formas de medir os intervalos de tempo. Era necessário que não estivessem associados à observação do movimento de estrelas e planetas.
A pesquisa levou à criação de padrões de tempo artificiais. Por exemplo, era o intervalo necessário para uma quantidade específica de substância fluir ou queimar.
Os relógios mais simples criados com base nisso percorreram um longo caminho no desenvolvimento e aprimoramento de designs, abrindo caminho para a criação não apenas de relógios mecânicos, mas também de dispositivos de automação.
Clepsidra
O nome "clepsidra" ficou atrás do relógio de água, então há um equívoco de que foi inventado na Grécia. Na realidade não foi assim. A clepsidra mais antiga e muito primitiva foi encontrada no templo de Amon em Febe e é mantida no museu do Cairo.
Ao criar um relógio de água, é necessário garantir uma diminuição uniforme do nível da água no vaso quando ela flui pelo orifício calibrado inferior. Isso foi conseguido dando ao vaso a forma de um cone, afunilando mais perto do fundo. Foi apenas na Idade Média que se obteve uma regularidade descrevendo a taxa de escoamento do fluido em função do seu nível e da forma do recipiente. Antes disso, a forma do vaso para o relógio de água foi selecionada empiricamente. Por exemplo, a clepsidra egípcia, discutida acima, deu uma diminuição uniforme no nível. Mesmo com algum erro.
Como a clepsidra não dependia da hora do dia e do clima, ela atendia aos requisitos demedições de tempo. Além disso, a necessidade de aprimoramento adicional do dispositivo, a adição de várias funções, abriu espaço para os designers soltarem sua imaginação. Assim, as clepsidras de origem árabe eram obras de arte combinadas com alta funcionalidade. Eles foram equipados com mecanismos hidráulicos e pneumáticos adicionais: um temporizador sonoro, um sistema de iluminação noturna.
Poucos nomes dos criadores do relógio de água foram preservados na história. Eles foram feitos não apenas na Europa, mas também na China e na Índia. Recebemos informações sobre um mecânico grego chamado Ctesibius de Alexandria, que viveu 150 anos antes da nova era. Na clepsidra, Ctesibius usou engrenagens, cujo desenvolvimento teórico foi realizado por Aristóteles.
Vigia de fogo
Este grupo surgiu no início do século XIII. Os primeiros relógios de disparo eram velas finas de até 1 metro de altura com marcas aplicadas a elas. Às vezes, certas divisões eram equipadas com pinos de metal, que, caindo sobre um suporte de metal quando a cera queimava ao seu redor, produziam um som distinto. Tais dispositivos serviram como protótipo do despertador.
Com o advento do vidro transparente, os relógios de fogo são transformados em lâmpadas ícone. Foi aplicada uma escala na parede, segundo a qual, à medida que o óleo queimava, era determinado o tempo.
Os dispositivos mais difundidos estão na China. Junto com as lâmpadas de ícone, outro tipo de relógio de fogo era comum neste país - relógios de pavio. Você pode dizerque era um ramo sem saída.
ampulheta
Quando eles nasceram, não se sabe exatamente. A única coisa que se pode dizer com certeza é que eles não poderiam ter aparecido antes da invenção do vidro.
ampulheta são dois frascos de vidro transparente. Através do gargalo de conexão, o conteúdo é despejado do frasco superior para o inferior. E em nosso tempo, você ainda pode conhecer a ampulheta. A foto mostra um dos modelos, antigo estilizado.
Artesãos medievais na fabricação de instrumentos decoravam a ampulheta com decoração requintada. Eles foram usados não apenas para medir períodos de tempo, mas também como decoração de interiores. Nas casas de muitos nobres e dignitários podiam-se ver luxuosas ampulhetas. A foto mostra um desses modelos.
A ampulheta chegou à Europa bem tarde - no final da Idade Média, mas sua distribuição foi rápida. Devido à sua simplicidade, a capacidade de usar a qualquer momento, eles rapidamente se tornaram muito populares.
Uma das deficiências da ampulheta é a quantidade bastante curta de tempo medido sem virá-la. As cassetes compostas por eles não criaram raízes. A distribuição de tais modelos foi retardada por sua baixa precisão, bem como pelo desgaste durante a operação a longo prazo. Aconteceu da seguinte maneira. O orifício calibrado no diafragma entre os frascos estava desgastado, aumentando de diâmetro, as partículas de areia, ao contrário, foram esmagadas, diminuindo de tamanho. A vazão aumentouo tempo estava diminuindo.
Relógios mecânicos: pré-requisitos para o surgimento de
A necessidade de uma medição mais precisa dos períodos de tempo com o desenvolvimento da produção e das relações sociais tem aumentado constantemente. As melhores mentes têm trabalhado para resolver este problema.
A invenção do relógio mecânico é um evento marcante que ocorreu na Idade Média, por ser o aparelho mais complexo criado naqueles anos. Por sua vez, isso serviu como um impulso para o desenvolvimento da ciência e da tecnologia.
A invenção dos relógios e seu aperfeiçoamento exigiu equipamentos tecnológicos mais avançados, precisos e de alto desempenho, novos métodos de cálculo e design. Este foi o início de uma nova era.
A criação de relógios mecânicos tornou-se possível com a invenção do escape do fuso. Este dispositivo converteu o movimento de translação de um peso pendurado em uma corda em um movimento oscilatório para frente e para trás de uma roda horária. A continuidade é claramente vista aqui - afinal, modelos complexos de clepsidra já tinham um mostrador, um trem de engrenagens e uma batalha. Bastava mudar a força motriz: substituir o jato d'água por um pesado e mais fácil de manusear, e acrescentar um descensor e um controlador de velocidade.
Mecanismos para relógios de torre foram criados com base nisso. Os sinos operados por fuso estão em uso desde cerca de 1340 e se tornaram o orgulho de muitas cidades e catedrais.
A ascensão da cronometria oscilatória clássica
A história dos relógios preservou para a posteridade os nomes dos cientistas e inventores quetornou possível criá-los. A base teórica foi a descoberta feita por Galileu Galilei, que deu voz às leis que descrevem as oscilações do pêndulo. Ele também é o autor da ideia dos relógios de pêndulo mecânicos.
A ideia de Galileu foi realizada em 1658 pelo talentoso holandês Christian Huygens. Ele também é o autor da invenção do regulador de equilíbrio, que possibilitou a criação de um relógio de bolso e depois um relógio de pulso. Em 1674, Huygens desenvolveu um regulador aprimorado anexando uma mola helicoidal em forma de cabelo ao volante.
Outra invenção marcante pertence a um relojoeiro de Nuremberg chamado Peter Henlein. Ele inventou a mola principal e, em 1500, criou um relógio de bolso baseado nela.
Em paralelo, houve mudanças na aparência. No início, uma flecha foi suficiente. Mas como os relógios se tornaram muito precisos, eles exigiram uma indicação correspondente. Em 1680, um ponteiro de minutos foi adicionado e o mostrador assumiu a forma familiar para nós. No século XVIII, eles começaram a instalar uma segunda mão. Primeiro lado, e depois se tornou central.
No século XVII, a criação de relógios foi transferida para a categoria de arte. Caixas primorosamente decoradas, mostradores esm altados, que na época eram cobertos de vidro - tudo isso transformou os movimentos em um item de luxo.
O trabalho de melhorar e complicar os instrumentos continuou ininterruptamente. Maior precisão de corrida. No início do século XVIII, pedras de rubi e safira começaram a ser usadas como suportes para a roda de balanço e as engrenagens. Isso permitiu reduzir o atrito,melhorar a precisão e aumentar a reserva de energia. Complicações interessantes apareceram - um calendário perpétuo, corda automática, um indicador de reserva de energia.
O impulso para o desenvolvimento dos relógios de pêndulo foi invenção do relojoeiro inglês Clement. Por volta de 1676 ele desenvolveu o escape de âncora. Este dispositivo era adequado para relógios de pêndulo, que tinham uma pequena amplitude de oscilação.
Quartz
Aprimoramentos adicionais dos instrumentos para medir o tempo foi como uma avalanche. O desenvolvimento da eletrônica e da engenharia de rádio abriu caminho para o surgimento dos relógios de quartzo. Seu trabalho é baseado no efeito piezoelétrico. Foi descoberto em 1880, mas o relógio de quartzo não foi feito até 1937. Os modelos de quartzo recém-criados diferiam dos mecânicos clássicos em incrível precisão. A era dos relógios eletrônicos começou. O que os torna especiais?
Os relógios de quartzo possuem um mecanismo que consiste em uma unidade eletrônica e um chamado motor de passo. Como funciona? O motor, recebendo um sinal da unidade eletrônica, move as setas. Em vez do mostrador usual em um relógio de quartzo, um mostrador digital pode ser usado. Nós os chamamos de eletrônicos. No Ocidente - quartzo com indicação digital. Não muda a essência.
Na verdade, um relógio de quartzo é um minicomputador. Funções adicionais são adicionadas com muita facilidade: cronômetro, indicador de fase da lua, calendário, despertador. Ao mesmo tempo, o preço dos relógios, ao contrário da mecânica, não aumenta tanto. Isso os torna mais acessíveis.
Os relógios de quartzo são muito precisos. Seu erro é de ±15 segundos/mês. Basta corrigir as leituras do instrumento duas vezes por ano.
Relógios de parede
Indicação digital e compacidade são as características distintivas deste tipo de mecanismo. Os relógios eletrônicos são amplamente utilizados como relógios integrados. Eles podem ser vistos no painel de um carro, no celular, no micro-ondas e na TV.
Como elemento de interior, muitas vezes você pode encontrar uma versão clássica mais popular, ou seja, com indicação de seta.
Relógio de parede eletrônico se encaixa organicamente no interior no estilo de alta tecnologia, moderno, techno. Eles atraem principalmente por sua funcionalidade.
De acordo com o tipo de display, os relógios eletrônicos são de cristal líquido e LED. Estes últimos são mais funcionais, pois são retroiluminados.
De acordo com o tipo de fonte de alimentação, os relógios eletrônicos (de parede e de mesa) são divididos em rede, alimentados por 220V, e bateria. Os dispositivos do segundo tipo são mais convenientes, pois não precisam de uma tomada próxima.
Relógio de parede cuco
Os artesãos alemães os fabricam desde o início do século XVIII. Tradicionalmente, os relógios de parede cuco eram feitos de madeira. Ricamente decorados com entalhes, feitos em forma de casa de passarinho, eram a decoração de ricas mansões.
Antes, modelos baratos eram populares na URSS e no espaço pós-soviético. Por muitos anos, o relógio de parede cuco da marca Mayak foi produzido pela fábricana cidade russa de Serdobsk. Pesos em forma de pinhas, uma casa decorada com esculturas descomplicadas, peles de papel de um mecanismo de som - é assim que eles eram lembrados pelos representantes da geração mais velha.
O clássico relógio de parede cuco é uma raridade nos dias de hoje. Isto é devido ao alto preço dos modelos de qualidade. Se você não levar em conta o artesanato de quartzo de artesãos asiáticos feitos de plástico, cucos fabulosos cuco apenas nas casas dos verdadeiros conhecedores de relógios exóticos. Mecanismo preciso e complexo, fole de couro, escultura requintada no corpo - tudo isso requer uma grande quantidade de trabalho manual altamente qualificado. Apenas os fabricantes mais conceituados podem produzir tais modelos.
Despertador
Estes são os "caminhantes" mais comuns no interior.
Despertador é o primeiro recurso adicional que foi implementado no relógio. Patenteado em 1847 pelo francês Antoine Redier.
Em um despertador de mesa mecânico clássico, o som é produzido martelando em placas de metal. Modelos eletrônicos são mais melódicos.
Por execução, os despertadores são divididos em pequeno e grande porte, desktop e viagem.
Os despertadores de mesa são feitos com motores separados para relógio e sinal. Eles começam separadamente.
Com o advento dos relógios de quartzo, a popularidade dos despertadores mecânicos caiu. Há várias razões para isso. Relógio-despertador de mesa com movimento de quartzo possui vários dispositivos mecânicos clássicos na frentevantagens: são mais precisos, não requerem enrolamento diário, são fáceis de combinar com o design da sala. Além disso, são leves, não tem tanto medo de solavancos e quedas.
Os despertadores mecânicos de pulso são comumente referidos como "sinal". Poucas empresas produzem esses modelos. Então, colecionadores conhecem um modelo chamado "grilo presidencial"
"Cricket" (de acordo com o inglês cricket) - sob este nome, a empresa suíça Vulcain produziu relógios com função de alarme. Eles são conhecidos por terem pertencido a presidentes americanos: Dwight Eisenhower, Harry Truman, Richard Nixon e Lyndon Johnson.
História dos relógios para crianças
Tempo é uma categoria filosófica complexa e ao mesmo tempo uma quantidade física que precisa ser medida. O homem vive no tempo. Já desde o jardim de infância, o programa de educação e educação prevê o desenvolvimento de habilidades de orientação temporal nas crianças.
Você pode ensinar uma criança a usar um relógio assim que ela dominar a conta. Os layouts ajudarão nisso. Você pode combinar um relógio de papelão com a rotina diária colocando tudo isso para maior clareza em um pedaço de papel de desenho. Você pode organizar aulas com elementos do jogo, utilizando quebra-cabeças com figuras para isso.
A história dos relógios para crianças de 6 a 7 anos é estudada em aulas temáticas. O material deve ser apresentado de forma a despertar o interesse pelo tema. As crianças de uma forma acessível são apresentadas à história dos relógios, seus tipos no passado e no presente. Então o conhecimento adquirido é consolidado. Para fazer isso, demonstre o princípio de operação do relógio mais simples -solar, água e fogo. Essas atividades despertam o interesse das crianças pela pesquisa, desenvolvem a imaginação criativa e a curiosidade. Eles cultivam o respeito pelo tempo.
Na escola, do 5º ao 7º ano, estuda-se a história da invenção dos relógios. Baseia-se no conhecimento adquirido pela criança nas aulas de astronomia, história, geografia, física. Desta forma, o material adquirido é consolidado. Os relógios, sua invenção e aprimoramento são considerados como parte da história da cultura material, cujas conquistas visam atender às necessidades da sociedade. O tópico da lição pode ser formulado da seguinte forma: “Invenções que mudaram a história da humanidade.”
No ensino médio, é aconselhável continuar o estudo dos relógios como acessório em termos de moda e estética de interiores. É importante familiarizar as crianças com a etiqueta do relógio, falar sobre os princípios básicos da escolha de relógios internos. Uma das aulas pode ser dedicada à gestão do tempo.
A história da invenção dos relógios mostra claramente a continuidade das gerações, seu estudo é um meio eficaz de moldar a visão de mundo de um jovem.
