Prima știință a timpului este astronomia. Rezultatele observațiilor din observatoarele antice au fost folosite pentru agricultură și rituri religioase. Cu toate acestea, odată cu dezvoltarea meșteșugurilor, a devenit necesară măsurarea unor perioade scurte de timp. Astfel, omenirea a ajuns la inventarea ceasului. Procesul a fost lung, plin de munca grea a celor mai bune minți.
Istoria ceasurilor datează de multe secole, este cea mai veche invenție a omenirii. De la un baston înfipt în pământ până la un cronometru ultra-precis - o călătorie de sute de generații. Dacă clasificăm realizările civilizației umane, atunci la nominalizarea „mare invenții” ceasul va fi pe locul doi după roată.
A fost o vreme când un calendar era suficient pentru oameni. Dar au apărut meșteșugurile, a fost nevoie să se stabilească durata proceselor tehnologice. A fost nevoie de ore, al căror scop este măsurarea intervalelor de timp mai scurte decât o zi. Pentru aceasta, omul a folosit de secole diverse procese fizice. Construcțiile care le implementau au fost și ele corespunzătoare.
Istoria ceasurilor este împărțită în douăperioadă mare. Primul are câteva milenii, al doilea are mai puțin de unu.
1. Istoria ceasului, numită cea mai simplă. Această categorie include aparatele solare, de apă, foc și nisip. Perioada se încheie cu studiul ceasurilor mecanice ale perioadei pendulului. Acestea erau clopoțeii medievale.
2. O nouă istorie a ceasurilor, începând cu inventarea pendulului și a balanței, care a marcat începutul dezvoltării cronometriei oscilatorii clasice. Această perioadă nu sa încheiat încă.
Cadran solar
Cele mai vechi care au ajuns la noi. Prin urmare, istoria cadranului solar este cea care deschide parada marilor invenții din domeniul cronometriei. În ciuda simplității lor aparente, acestea s-au distins printr-o mare varietate de modele.
Clasul solar se bazează pe mișcarea aparentă a Soarelui pe parcursul zilei. Numărătoarea inversă se bazează pe umbra proiectată de axă. Utilizarea lor este posibilă numai într-o zi însorită. Egiptul antic a avut condiții climatice favorabile pentru aceasta. Cea mai mare distribuție de pe malurile Nilului a primit un cadran solar, care avea forma de obeliscuri. Au fost instalate la intrarea în temple. Un gnomon sub forma unui obelisc vertical și o scară marcată pe pământ - așa arăta cadranul solar antic. Fotografia de mai jos arată una dintre ele. Unul dintre obeliscurile egiptene transportate în Europa a supraviețuit până în zilele noastre. Un gnomon în alt de 34 de metri se află în prezent într-una dintre piețele din Roma.
Clasul solar obișnuit avea un dezavantaj semnificativ. Știau despre el, dar l-au suportat multă vreme. În diferite anotimpuri, adică vara și iarna, durata orei nu era aceeași. Dar în perioada în care sistemul agrar și relațiile artizanale dominau, nu era nevoie de o măsurare exactă a timpului. Prin urmare, cadranul solar a existat cu succes până în Evul Mediu târziu.
Gnomonul a fost înlocuit cu modele mai progresive. Cadranele solare îmbunătățite, în care acest neajuns a fost eliminat, aveau solzi curbați. Pe lângă această îmbunătățire, s-au folosit diverse versiuni. Deci, în Europa, ceasurile solare de perete și ferestre erau comune.
În 1431 au avut loc îmbunătățiri suplimentare. A constat în orientarea săgeții umbră paralelă cu axa pământului. O astfel de săgeată a fost numită semiaxă. Acum umbra, care se rotește în jurul semiaxei, s-a deplasat uniform, rotindu-se cu 15° pe oră. Un astfel de design a făcut posibilă producerea unui cadran solar suficient de precis pentru timpul său. Fotografia arată unul dintre aceste dispozitive păstrat în China.
Pentru o instalare corectă, au început să furnizeze structurii o busolă. A devenit posibil să folosești ceasul peste tot. S-a putut realiza chiar și modele portabile. Din 1445, cadranul solar a început să fie construit sub forma unei emisfere goale, echipat cu o săgeată, a cărei umbră cădea pe suprafața interioară.
Căutați alternative
În ciuda faptului că cadranele solare erau convenabile și precise, aveau defecte obiective serioase. Erau complet dependenți de vreme, iar funcționarea lor era limitată la o partezi între răsărit și apus. În căutarea unei alternative, oamenii de știință au căutat să găsească alte modalități de a măsura intervalele de timp. Se cerea ca acestea să nu fie asociate cu observarea mișcării stelelor și planetelor.
Căutarea a dus la crearea unor standarde de timp artificiale. De exemplu, a fost intervalul necesar pentru ca o anumită cantitate de substanță să curgă sau să ardă.
Cele mai simple ceasuri create pe această bază au parcurs un drum lung în dezvoltarea și îmbunătățirea design-urilor, deschizând astfel calea pentru crearea nu numai a ceasurilor mecanice, ci și a dispozitivelor de automatizare.
Clepsidra
Numele „clepsydra” a rămas în spatele ceasului cu apă, așa că există o concepție greșită că a fost inventat pentru prima dată în Grecia. În realitate nu a fost așa. Cea mai veche, foarte primitivă clepsidra a fost găsită în templul lui Amon din Phoebe și este păstrată în muzeul din Cairo.
La crearea unui ceas cu apă, este necesar să se asigure o scădere uniformă a nivelului apei din vas atunci când aceasta curge prin orificiul calibrat de jos. Acest lucru a fost realizat dând vasului forma unui con, înclinându-se mai aproape de fund. Abia în Evul Mediu a fost obținută o regularitate care descrie viteza de scurgere a fluidului în funcție de nivelul acestuia și de forma recipientului. Înainte de aceasta, forma vasului pentru ceasul cu apă a fost selectată empiric. De exemplu, clepsidra egipteană, discutată mai sus, a dat o scădere uniformă a nivelului. Chiar și cu o eroare.
Deoarece clepsidra nu depindea de ora zilei și de vreme, a îndeplinit cerințele de continuitatemăsurători de timp. În plus, nevoia de îmbunătățire suplimentară a dispozitivului, adăugarea de diverse funcții, a oferit spațiu pentru designeri pentru a-și zbura imaginația. Astfel, clepsidra de origine arabă erau opere de artă combinate cu funcționalitate ridicată. Erau echipate cu mecanisme hidraulice și pneumatice suplimentare: un cronometru sonor, un sistem de iluminat nocturn.
Nu s-au păstrat în istorie multe nume ale creatorilor ceasului cu apă. Au fost făcute nu numai în Europa, ci și în China și India. Am primit informații despre un mecanic grec pe nume Ctesibius din Alexandria, care a trăit cu 150 de ani înaintea noii ere. În clepsidra, Ctesibius a folosit roți dințate, a căror dezvoltare teoretică a fost realizată de Aristotel.
Ceas de foc
Acest grup a apărut la începutul secolului al XIII-lea. Primele ceasuri de aprindere au fost lumânări subțiri de până la 1 metru înălțime cu semne aplicate pe ele. Uneori, anumite diviziuni erau echipate cu știfturi metalice, care, căzând pe un suport metalic atunci când ceara ardea în jurul lor, scoteau un sunet distinct. Astfel de dispozitive au servit drept prototip al ceasului cu alarmă.
Odată cu apariția sticlei transparente, ceasurile de foc sunt transformate în lămpi cu simboluri. Pe perete s-a aplicat o scară, conform căreia, pe măsură ce uleiul ardea, se determina timpul.
Cele mai răspândite astfel de dispozitive sunt în China. Alături de lămpile cu icoane, un alt tip de ceas de foc era comun în această țară - ceasurile cu fitil. Poti spunecă era o ramură fără fund.
clepsidra
Când s-au născut, nu se știe exact. Singurul lucru care poate fi spus cu certitudine este că nu ar fi putut apărea înainte de inventarea sticlei.
Clepsidra sunt două baloane de sticlă transparentă. Prin gâtul de legătură, conținutul este turnat din balonul superior în cel inferior. Și în vremea noastră, încă mai poți întâlni clepsidra. Fotografia prezintă unul dintre modele, stilizat antic.
Meșteri medievali în fabricarea instrumentelor au decorat clepsidra cu decor rafinat. Au fost folosite nu numai pentru a măsura perioadele de timp, ci și ca decorațiuni interioare. În casele multor nobili și demnitari se puteau vedea clepsidra de lux. Fotografia arată unul dintre aceste modele.
Clepsidra a venit în Europa destul de târziu - la sfârșitul Evului Mediu, dar răspândirea lor a fost rapidă. Datorită simplității lor, a capacității de a folosi în orice moment, acestea au devenit rapid foarte populare.
Unul dintre neajunsurile clepsidrei este perioada destul de scurtă de timp măsurată fără a o întoarce. Casetele formate din ele nu au prins rădăcini. Distribuția unor astfel de modele a fost încetinită de precizia lor scăzută, precum și de uzura în timpul funcționării pe termen lung. S-a întâmplat în felul următor. Orificiul calibrat din diafragma dintre baloane a fost uzat, crescând în diametru, particulele de nisip, dimpotrivă, au fost zdrobite, scăzând în dimensiune. Debitul a crescuttimpul era în scădere.
Ceasuri mecanice: condiții prealabile pentru apariția
Nevoia de o măsurare mai precisă a perioadelor de timp odată cu dezvoltarea producției și a relațiilor sociale a crescut constant. Cele mai bune minți au lucrat pentru a rezolva această problemă.
Invenția ceasului mecanic este un eveniment de hotar care a avut loc în Evul Mediu, deoarece sunt cel mai complex dispozitiv creat în acei ani. La rândul său, aceasta a servit ca un impuls pentru dezvoltarea în continuare a științei și tehnologiei.
Invenția ceasurilor și îmbunătățirea lor a necesitat echipamente tehnologice mai avansate, precise și performante, noi metode de calcul și proiectare. Acesta a fost începutul unei noi ere.
Crearea ceasurilor mecanice a devenit posibilă odată cu inventarea evadării cu ax. Acest dispozitiv a transformat mișcarea de translație a unei greutăți agățate de o frânghie într-o mișcare oscilativă înainte și înapoi a unei roți de oră. Continuitatea se vede clar aici - la urma urmei, modelele complexe de clepsidra aveau deja un cadran, un tren de viteze și o luptă. Tot ce trebuia a fost schimbarea forței motrice: înlocuiți jetul de apă cu o greutate mare, care era mai ușor de manevrat și adăugați un coborâtor și un regulator de viteză.
Mecanismele pentru ceasurile turn au fost create pe această bază. Clopoțeii acționate cu ax au fost folosite din aproximativ 1340 și au devenit mândria multor orașe și catedrale.
Ascensiunea cronometriei oscilatorii clasice
Istoria ceasurilor a păstrat pentru posteritate numele oamenilor de știință și inventatorilor carea făcut posibilă crearea acestora. Baza teoretică a fost descoperirea făcută de Galileo Galilei, care a exprimat legile care descriu oscilațiile pendulului. El este, de asemenea, autorul ideii de ceasuri cu pendul mecanice.
Ideea lui Galileo a fost realizată în 1658 de talentatul olandez Christian Huygens. El este, de asemenea, autorul invenției regulatorului de echilibru, care a făcut posibilă crearea unui ceas de buzunar și apoi a unui ceas de mână. În 1674, Huygens a dezvoltat un regulator îmbunătățit prin atașarea unui arc elicoidal în formă de păr la volant.
O altă invenție emblematică aparține unui ceasornicar din Nürnberg pe nume Peter Henlein. El a inventat arcul principal, iar în 1500 a creat un ceas de buzunar bazat pe acesta.
În paralel, au avut loc schimbări de aspect. La început, o săgeată a fost suficientă. Dar, pe măsură ce ceasurile au devenit foarte precise, au avut nevoie de o indicație corespunzătoare. În 1680, a fost adăugată o mână pentru minute, iar cadranul a căpătat forma cunoscută nouă. În secolul al XVIII-lea, au început să instaleze un second hand. Prima latură, iar mai târziu a devenit centrală.
În secolul al XVII-lea, creația ceasurilor a fost trecută în categoria de artă. Carcase decorate rafinat, cadrane emailate, care până atunci erau acoperite cu sticlă - toate acestea au transformat mișcările într-un articol de lux.
Lucrările de îmbunătățire și complicare a instrumentelor au continuat neîntrerupt. Precizie de rulare crescută. La începutul secolului al XVIII-lea, pietrele de rubin și safir au început să fie folosite ca suport pentru balansier și roți dințate. Acest lucru a făcut posibilă reducerea frecării,îmbunătățește precizia și crește rezerva de putere. Au apărut complicații interesante - un calendar perpetuu, înfășurare automată, un indicator al rezervă de putere.
Impulsul pentru dezvoltarea ceasurilor cu pendul a fost invenția ceasornicarului englez Clement. În jurul anului 1676 a dezvoltat evadarea ancoră. Acest dispozitiv era potrivit pentru ceasurile cu pendul, care aveau o amplitudine mică de oscilație.
Cuart
Îmbunătățirea ulterioară a instrumentelor de măsurare a timpului a fost ca o avalanșă. Dezvoltarea electronicii și a ingineriei radio a deschis calea pentru apariția ceasurilor cu quartz. Munca lor se bazează pe efectul piezoelectric. A fost descoperit în 1880, dar ceasul cu cuarț a fost fabricat până în 1937. Modelele de cuarț nou create se deosebeau de cele mecanice clasice prin o precizie uimitoare. Era ceasurilor electronice a început. Ce îi face speciali?
Ceasurile de cuarț au un mecanism format dintr-o unitate electronică și un așa-numit motor pas cu pas. Cum functioneaza? Motorul, primind un semnal de la unitatea electronică, mișcă săgețile. În loc de cadranul obișnuit al unui ceas cu cuarț, poate fi folosit un afișaj digital. Le numim electronice. În Occident - cuarț cu indicație digitală. Nu schimbă esența.
De fapt, un ceas cu quartz este un mini-computer. Se adauga foarte usor functii suplimentare: cronometru, indicator faza lunii, calendar, ceas alarma. În același timp, prețul ceasurilor, spre deosebire de mecanic, nu crește atât de mult. Acest lucru le face mai accesibile.
Ceasurile de cuarț sunt foarte precise. Eroarea lor este de ±15 secunde/lună. Este suficient să corectați citirile instrumentului de două ori pe an.
Ceasuri de perete
Indicația digitală și compactitatea sunt caracteristicile distinctive ale acestui tip de mecanisme. Ceasurile electronice sunt utilizate pe scară largă ca ceasuri integrate. Ele pot fi văzute pe tabloul de bord al unei mașini, pe un telefon mobil, într-un cuptor cu microunde și la televizor.
Ca element interior, puteți găsi adesea o versiune clasică mai populară, adică cu o indicație de săgeată.
Ceasul electronic de perete se potrivește organic în interior în stilul hi-tech, modern, techno. Ei atrag în primul rând prin funcționalitatea lor.
După tipul de afișaj, ceasurile electronice sunt cu cristale lichide și LED. Acestea din urmă sunt mai funcționale, deoarece sunt iluminate din spate.
În funcție de tipul sursei de alimentare, ceasurile electronice (de perete și desktop) sunt împărțite în rețea, alimentate la 220V și baterie. Dispozitivele de al doilea tip sunt mai convenabile, deoarece nu necesită o priză în apropiere.
Ceas de perete cu cuc
Meșteri germani le fac încă de la începutul secolului al XVIII-lea. În mod tradițional, ceasurile de perete cu cuc erau făcute din lemn. Bogat decorate cu sculpturi, realizate sub forma unei căsuțe de păsări, erau decorarea unor conace bogate.
La un moment dat, modelele ieftine erau populare în URSS și spațiul post-sovietic. De mulți ani, ceasul de perete cu cuc marca Mayak a fost produs de fabricăîn orașul rus Serdobsk. Greutăți sub formă de conuri de brad, o casă decorată cu sculpturi necomplicate, blănuri de hârtie ale unui mecanism sonor - așa au fost amintite de reprezentanții generației mai vechi.
Clasicul ceas de perete cu cuc este o raritate în zilele noastre. Acest lucru se datorează prețului ridicat al modelelor de calitate. Dacă nu iei în calcul meșteșugurile din cuarț ale meșteșugarilor asiatici din plastic, cucurile fabuloase cuc doar în casele adevăraților cunoscători de ceasuri exotice. Mecanism precis, complex, burduf din piele, sculptură rafinată pe corp - toate acestea necesită o cantitate mare de muncă manuală de în altă calificare. Doar cei mai reputați producători pot produce astfel de modele.
Ceas cu alarmă
Aceștia sunt cei mai obișnuiți „mergători” din interior.
Ceasul cu alarmă este prima caracteristică suplimentară care a fost implementată în ceas. Brevetat în 1847 de francezul Antoine Redier.
Într-un ceas cu alarmă de birou mecanic clasic, sunetul este produs prin lovire pe plăci metalice. Modelele electronice sunt mai melodice.
După execuție, ceasurile cu alarmă sunt împărțite în dimensiuni mici și mari, desktop și de călătorie.
Ceasurile cu alarmă de masă sunt realizate cu motoare separate pentru mecanism și semnal. Încep separat.
Odată cu apariția ceasurilor cu quartz, popularitatea ceasurilor cu alarmă mecanice a scăzut. Există mai multe motive pentru aceasta. Ceas de masă-ceas deşteptător cu mişcare de cuarţ are în faţă o serie de dispozitive mecanice clasiceavantaje: sunt mai precise, nu necesită bobinaj zilnic, sunt ușor de asortat cu designul camerei. În plus, sunt ușoare, nu se tem atât de lovituri și căderi.
Ceasurile cu alarmă mecanice de la încheietură sunt denumite în mod obișnuit „semnal”. Puține companii produc astfel de modele. Deci, colecționarii cunosc un model numit „greier prezidențial”
„Cricket” (după cricket englezesc) - sub acest nume compania elvețiană Vulcain producea ceasuri cu funcție de alarmă. Ele sunt cunoscute pentru că au fost deținute de președinții americani: Dwight Eisenhower, Harry Truman, Richard Nixon și Lyndon Johnson.
Istoria ceasurilor pentru copii
Timpul este o categorie filozofică complexă și, în același timp, o mărime fizică care trebuie măsurată. Omul trăiește în timp. Deja de la grădiniță, programul de educație și creștere prevede dezvoltarea abilităților de orientare în timp la copii.
Puteți învăța un copil să folosească un ceas de îndată ce stăpânește contul. Aspectele vă vor ajuta în acest sens. Puteți combina un ceas de carton cu rutina zilnică, plasând toate acestea pentru o mai mare claritate pe o bucată de hârtie de desen. Puteți organiza cursuri cu elemente ale jocului, folosind puzzle-uri cu imagini pentru aceasta.
Istoria ceasurilor pentru copii cu vârsta cuprinsă între 6-7 ani este studiată la cursuri tematice. Materialul trebuie prezentat astfel încât să trezească interesul pentru subiect. Copiii într-o formă accesibilă sunt introduși în istoria ceasurilor, tipurile lor din trecut și prezent. Apoi cunoștințele dobândite sunt consolidate. Pentru a face acest lucru, demonstrați principiul funcționării celui mai simplu ceas -solar, apă și foc. Aceste activități trezesc interesul copiilor pentru cercetare, dezvoltă imaginația creativă și curiozitatea. Ei cultivă respectul pentru timp.
La școală, în clasele 5-7, se studiază istoria invenției ceasurilor. Se bazează pe cunoștințele dobândite de copil la lecțiile de astronomie, istorie, geografie, fizică. În acest fel, materialul dobândit este consolidat. Ceasurile, invenția și perfecționarea lor sunt considerate ca parte a istoriei culturii materiale, ale cărei realizări au ca scop satisfacerea nevoilor societății. Tema lecției poate fi formulată după cum urmează: „Invenții care au schimbat istoria omenirii.”
În liceu este indicat să continui studiul ceasurilor ca accesoriu din punct de vedere al modului și al esteticii interioare. Este important să familiarizați copiii cu eticheta ceasurilor, să vorbiți despre principiile de bază ale alegerii ceasurilor de interior. Una dintre clase poate fi dedicată gestionării timpului.
Istoria invenției ceasurilor arată clar continuitatea generațiilor, studiul acestuia este un mijloc eficient de modelare a viziunii despre lume a unui tânăr.
