In sistemele antice de masurare a timpului, ziua si noaptea erau egale, atribuindu-i-se fiecareia cate 12 ore. Metoda era convenabila din moment ce “aparatele” de masura erau cadranele solare utilizate in China, in forma lor primitiva, inca din anul 2600 i.Hr. Deoarece de la sezon la sezon lungimea zilei si noptii variaza, tot asa varia si perioada de timp corespunzatoare unei ore chinezesti. La aparitia orologiilor cu apa, cam 1000 de ani mai tarziu, conflictul intre cele doua forme de masura a devenit evident.
Orologiul cu apa functioneaza prin scurgerea continua, in cantitate constanta, printr-un orificiu, a apei aflate intr-un rezervor. Cantitatea de apa dintr-un alt rezervor este utilizata pentru a actiona un indicator oarecare – cel mai simplu arata nivelul apei din rezervor. Din moment ce curgerea apei este aproape uniforma, indicatorul are o miscare similara pe suprafata gradata a rezervorului, permitand citirea orelor. Dar cum lungimea orelor se schimba de la sezon la sezon, practic pentru fiecare luna era necesar un alt orologiu cu apa.
Anticii au rezolvat problema pe diverse cai, cum ar fi realizarea unei alte suprafete gradate pentru fiecare luna in parte. In felul acesta, indicatiile orologiului cu apa erau aproape in pas cu cele ale cadranului solar, care a ramas in uz paralel cu noua inventie. Mai tarziu, in loc de a modifica orologiile cu apa pentru a le adapta sezoanelor, s-a recurs la construirea unor cadrane solare care sa indice orele de aceeasi lungime pe tot parcursul anului.
In secolul VIII, chinezii au inceput sa modernizeze orologiile cu apa, adaptandu-le clichete primitive. Clichetul este o parghie articulata la un capat si profilata la celalalt, care permite unei roti sa se roteasca numai pana la un anumit punct, in care o blocheaza. Astfel, miscarea continua a fost inlocuita de “tic-tac”-uri discrete.
Pe la inceputul secolului XIV, europenii aveau notiune de clichet, care era folosit pentru a frana caderea unei greutati atasata cu o franghie sau un lant. Ceasurile mecanicecu clichet si greutati au fost treptat perfectionate si montate in turnuri pe tot cuprinsul Europei.
sursa: Alexander Hellemans, Brian Bunch – Istoria descoperirilor stiintifice, Editura Orizonturi, Bucuresti, pag. 65
-->
Răspunsuri
Calendarul precede ceasul in istorie, intrucat nevoia de a imparti timpul in unitati mai mici decat zilele a aparut abia la civilizatii mai riguros organizate. Astfel, cele mai vechi ceasuri, cele solare, au aparut acum 5000-6000 de ani in Orientul Mijlociu si in Africa de Nord. Acesta era format dintr-un pilon, o constructie inalta si subtire sau, in cea mai primitiva forma, un bat infipt in pamant. Ora era calculata in functie de lugimea umbrei facuta de pilon. Constructia avea insa mari neajunsuri: nu functiona noaptea si cand cerul era innorat. Mai tarziu au aparut si ceasuri solare de buzunar.
A doua mare etapa din istoria ceasului a fost orologiul hidraulic sau “clepsidra”, inventat tot in Egipt, prin 1400 i.Hr. Acestea au devenit populare in Grecia si Asia. Fata de cel solar, mecanismul ceasului hidraulic era mult mai complicat: apa curgea dintr-un vas in altul printr-un canal ingust. In al doilea vas exista un flotor conectat la o roata zimtata care intorcea treptat limba ce indica ora. Primul ceas desteptator este tot inventia grecilor si tot hidraulic.
Cuvantul “clock” vine din latinescul “clocca”, ce inseamna clopot, iar amanuntul este legat de urmatoarea evolutie a ceasului. In secolul 13 Europa era cucerita de ceasuri bazate pe un nou mecanism, care transforma miscarea de rotatie intr-o miscare de du-te-vino si care a fost mai apoi folosita pentru ceasurile cu pendula. Amplasate in piete publice, acestea erau imbogatite cu clopote si manechine care marcau trecerea orelor.
Tot in aceasta perioada a fost inventat si primul ceas de mana, bazat pe un mecanism cu arc. Filosoful Blaise Pascal a fost primul purtator al obiectului, legandu-l la mana cu sfoara. Ceasurile au dobandit minutar din 1577, cand a fost inventat de Jost Burgi. Prima pendula inventata de Christian Huygens in 1656 se baza pe un mecanism imbunatatit si avea o eroare de mai putin de un minut pe zi. De asemenea, existau si modele de buzunar.
Ceasurile cu pendula au progresat permanent, pana in 1930, cand au fost inlocuite de ceasurile cu cuart. Acesta este un cristal care vibreaza intr-un ritm foarte regulat atunci cand i se aplica electricitate sau presiune. Astfel, cuartul a fost folosit pentru a intoarce limbile ceasului cu mare exactitate. Totusi, vibratia depinde de forma si marimea cuartului, astfel ca nu exista doua cristale care sa dezvolte aceeasi vibratie. Ultimul progres in domeniul ceasurilor a fost facut prin ceasurile automate.
sursa:stiridebine.ro
Mulţumesc frumos Mihaela
Ceasul si evolutia timpului
De pilda, urmarind istoria ceasului, distingem urmatoarele categorii:
1. Ceasuri solare, care indica timpul solar adevarat, ce se pot imparti in cadranul solar si gnomon-ul;
2. Clepsidre – cu nisip sau cu apa;
3. Lumanare gradata;
4. Ceasuri mecanice, care – la randul lor – pot fi ceasuri cu pendul (ce utilizeaza un pendul gravitational), ceasuri cu pendul de torsiune si ceasuri cu balansier (care utilizeaza un pendul elastic);
5. Ceasuri electromecanice;
6. Ceasuri electronice, care – in ciuda numelui – masoara timpul pe baza unui fenomen mecanic: vibratia unui cristal de cuart;
7. Ceasuri atomice (extrem de precise), care utilizeaza oscilatiile produse de un dispozitiv de tip „laser”.
Pe de alta parte, dupa utilizare si forma, ceasurile pot fi:
- Ceasuri de turn (orologii);
- Ceasuri de perete (cu pendula);
- Ceasuri desteptatoare (asa-numite „de masa”);
- Ceasuri de buzunar;
- Ceasuri de mana;
- Ceasuri pentru jocul de sah (ceasuri duble);
- Ceasuri de atentionare (care semnaleaza doar trecerea unui anumit interval de timp si care sunt utilizate in laboratoare de cercetare stiintifica, in cabinete de tratamente medicale sau in bucatarie);
- Ceasuri pentru scufundatori (rezistente la presiuni mari si asigurate contra patrunderii apei in interiorul mecanismului);
- Ceasuri pentru piloti (rezistente la acceleratii gravitationale si la presiuni scazute ale aerului);
- Ceasuri astronomice.
De la ceasul solar, la ceasul atomic…
Instrumente de cunoastere a momentului zilei au existat inca din antichitate. Vechile civilizatii, masurau timpul in functie de deplasarea Pamantului: anul si luna – dupa miscarea sa de revolutie in jurul Soarelui (in decurs de 365 de zile), iar impartirea zilei – dupa miscarea de rotatie a Pamantului in jurul axei sale (in 23 ore, 56 min, 4 sec).
inca din anul 3500 i.d.C. (inainte de Cristos), egiptenii au fost primii care au impartit ziua in segmente si au construit „ceasul solar” – obeliscul. Orele erau determinate dupa modul in care se miscau, pe pamant, umbrele facute de lumina solara. Asta ii ajuta sa evalueze in ce perioada a zilei se aflau. De-a lungul timpului, cadranele solare au evoluat catre forme mai elaborate.
Un alt model primitiv de masurare a timpului a fost „clepsidra”, care astazi a ajuns obiect de decor. Este formata dintr-un vas din sticla, cu doua compartimente. Cel de sus avea o cantitate de apa, nisip sau de mercur, care pica, intr-o cantitate am putea spune „etalonata”, in compartimentul de jos, intr-un anumit interval de timp. Aceste modele de „ceasuri” cu apa au fost printre primele ce nu depindeau de observarea corpurilor ceresti. in jurul anului 325 i.d.C., grecii au inceput sa foloseasca modelele de ceasuri cu apa si de la ei vine denumirea de „clepsidra”. Aceasta a fost folosita in Europa, pana in secolul al XIV-lea, cand unii istorici apreciaza ca – in casele personalitatilor acelor vremuri – ar fi aparut si primele ceasuri.
De altfel, istoria consemneaza faptul ca, inca de prin anul 1280, a fost inventat in Anglia un ceas cu roti. Astfel de mecanisme au functionat in manastirile si in catedralelel timpului. insa, italienii se pot mandri cu primul ceas public, realizat la Milano, in 1335.
O alta data importanta in evolutia ceasornicelor este 1427, cand Heinrich Arnold a inventat o serie de componente absolut necesare bunei functionari ale unui ceas evoluat, inclusiv arcul special, ce se utilizeaza si in zilele noastre.
Ulterior, in jurul anului 1500, un lacatus german din Nurenberg, pe nume Peter Henlein, a inceput fabricarea ceasurilor mici, cu resort, de marimea actuala a unui puc de hochei, care – insa – aveau numai bratul pentru indicarea orei, nu si cel pentru minute. Pe de alta parte, acele ceasuri nu aveau protectie din sticla, deasupra. Ele erau purtate in mana sau in buzunar. Alti istorici fixeaza aceasta inventie in anul 1510. Bratul pentru indicarea minutelor a fost inventat in anul 1577, de catre Jost Burgi.
Primul ceas cu pendula a fost produs de catre un om de stiinta olandez, Christian Huygens, in 1657 (unii istorici apreciaza ca a fost anul 1656), care avea o eroare de cel mult un minut pe zi, ceea ce era extrordinar, pentru acea vreme. Eroarea de masurare a timpului a fost adusa la incredibilul rezultat de o secunda pe zi, de catre George Graham, in 1721, care a imbunatatit acuratetea pendulului, prin compensarea schimbarilor cauzate de variatiile de temperatura.
in anul 1775, Abraham-Louis Bregeut isi deschide propriul atelier de ceasuri, in Quai de l’Horloge, la Ile de la Cite. Breguet a fost unul dintre cei mai mari orologieri ai tuturor timpurilor, iar inventiile lui au revolutionat productia de ceasuri de pretutindeni. De pilda, in 1801, el a inventat sistemul „Tourbillon”, care permite modelelor de ceasuri sa compenseze efectele fortei de gravitatie asupra sistemului oscilant.
Primul ceas cu alarma a fost inventat de Levi Hutchins, in 1787. O caracteristica importanta a acestui ceas era ca alarma suna numai la ora 4 a.m. in fine, ceasul de mana a aparut in perioada Primului Razboi Mondial si a fost purtat – pentru prima data – de catre fizicianul francez, Blaise Pascal.
Alte date importante, care au marcat dezvoltarea conceptului de „ceas” au fost:
- 1923: aparitia primului ceas automatic, inventat de catre John Harwood (care se incarca datorita miscarilor mainii celui care poarta ceasul);
- 1927: Warren Alwin Marrison produce ceasul cu cuart (sistemul de functionare a ceasurilor cu cuart – sau „quartz” – se bazeaza pe proprietatea piezoelectrica a cristalelor de cuart. Aceste ceasuri folosesc un rezonator, ca baza de timp si merge cu baterie; precizia de mers standard, pentru aceste modele de ceasuri, este de +/- 1 minut pe an!);
- 1949: este inventat principiul ceasului atomic;
- 1953: apare primul ceas electronic, care folosea o baterie;
- 1967: Wolfgang Hilberg inventeaza ceasul cu unde radio (patent Telefunken).
Cel mai vechi ceas functional
Povestea spune ca, atunci cand nu trudeau pe camp sau cand se opreau din… „indeletnicirea” zilnica de a bea bere, oamenii din Anglia secolului al XIV-lea mergeau la biserica. De aceea, cel mai vechi ceas functional din Europa – si foarte probabil, din lume – se gaseste intr-o catedrala englezeasca, fiind construit in scopul de a aminti localnicilor ca urmeaza sa inceapa una dintre cele sapte sau opt slujbe ale zilei. Au trecut peste sase secole si jumatate de atunci, dar acelasi ceas isi face datoria, in continuare, marile sale roti zimtate, din fier, rotindu-se incet, in vreme ce un mic piston isi gaseste locul intre zimtii unei roti metalice, la fiecare patru secunde.
Ceasul este amplasat in Catedrala Salisbury, din sudul Angliei si a inceput sa functioneze cam in anul 1386, fiind comandat de episcopul Erghum. Chiar daca pe-atunci exista deja un ceas mecanic functional, la Milano (Italia), ceasul din Salisbury ramane in istorie ca fiind cel mai vechi – de acest tip – care inca functioneaza! Cu rotile sale masive de fier si franghiile lungi cat jumatate din inaltimea Catedralei, ceasul seamana mai degraba cu un motor, de la inceputurile erei industriale. Dar important era ca-si facea datoria, batand clopotul la ora exacta, 24 de ore pe zi. Iar sunetul sau era extrem de puternic! Se si spune ca primele ceasuri au fost facute pentru a fi „ascultate”, nu „privite”. De altfel, cuvantul „ceas”, in limba engleza („clock”) provine din limba germana, de la „glocke”, care inseamna „clopot”! De altfel, ghidul-sef la Catedrala Salisbury, Dudley Heather, sublinia ca „in acele vremuri pe oameni nu-i interesa ca esteexact ora 11 fara patru minute. Nu doreau decat sa stie cand era ora de dus la biserica sau – eventual – la masa”.
Ceasul din Salisbury functioneaza pe baza unui sistem de greutati si scripeti. Doua franghii lungi sunt infasurate in jurul unor bobine, apoi fiecare este trecuta printr-un scripete, plasat la aproximativ sase metri deasupra ceasului. La capatul fiecarei franghii este o greutate, initial, de plumb, acum – de piatra. Fiecare franghie este infasurata din nou, complet, in jurul bobinelor, in fiecare dimineata, ridicand greutatile inapoi. Pe masura scurgerii timpului, acestea coboara incet, inapoi, spre podea. Cheia sistemului este “parghia si firul”, un mecanism ingenios, care mentine viteza de coborare a greutatilor. De fapt, sunt doua mici greutati, amplasate cate una de fiecare parte a unei barne mici, orizontale, care este suspendata cu un fir. Bara cu greutati este impinsa inainte si inapoi, in timp ce o parghie, din mijlocul barei, se agata intre zimtii unei roti, la fiecare patru secunde, cu un “click” zgomotos. in timp ce una dintre bobine conduce parghia si firul, cealalta – rareori utilizata, in zilele noastre - controleaza bataile clopotului, la ora exacta.
Inventia acestui mecanism a fost de importanta vitala, pentru dezvoltarea ceasornicariei. A fost primul mecanism care folosea repetitia, pentru a urmari trecerea timpului si a deschis calea catre pendule.
in zilele noastre, ceasul din Salisbury a fost restaurat, pentru a ne arata gloria sa initiala. El inca functioneaza, cu doar cateva mici piese schimbate, in anii ‘50, de ceasornicarii din Derbyshire. Dar, pentru a-i reduce gradul de uzura, ceasul din Salisbury nu mai este lasat sa bata decat in timpul celor catorva demonstratii, tinute in fiecare an, pentru entuziasti…
sursa:Business point
Din evul mediu s-a cautat sa se treaca de la ceasurile de turn greoaie, la dimensiuni cat mai mici pentru a face ceasul portabil. S-a inceput cu fragilele ceasuri de calatorie purtate in cutii de protectie, cu ceasurile de buzunar care aratau cu aproximatie doar ora, pentru ca in cele din urma, dupa sute de ani, sa se ajunga la ceasurile de mana contemporane.
Aceasta perioada constituie inceputul unor inovatii si descoperiri care au revolutionat domeniul orologeriei.
Primele mecanisme actionate de arc erau de tip “verge” cu balansier, dar erau imprecise din cauza calitatii materialelor si tehnologiei primitive. La inceput aveau doar indicatorul de ore si trebuiau intoarse chiar si de doua ori pe zi! Otelurile aliate, masinile de taiat, strungurile, etc nu fusesera inca descoperite.
Principala problema a ceasornicarilor acelor vremuri era arcul spiral care punea in miscare mecanismul ceasului: tensiunea arcului nu era constanta pe perioada destinderii arcului. Pentru a reduce erorile cauzate de forta inegala produsa de arc, a aparut solutia utilizarii unui fusee. (lant infasurat pe un trunchi de con melcat)
Ceasornicarii englezi si francezi au fost primii care au utilizat aceasta solutie care a rezistat pana la inceputul secolului XX, ba chiar s-a mai folosit si in epoca moderna pentru fabricarea unor cronometre marine.
Desi unii mesteri au inceput sa faca inca din aceasta perioada unele ceasuri cu complicatii, in special data si informatii astronomice, precizia lor era foarte redusa.
Forma carcasei era cilindrica cu capace cu balamale acoperind atat cadranul cat si mecanismul. Pentru a proteja decoratiunile carcasei se mai folosea una sau mai multe carcase exterioare. Acest tip de ceas cu caracsa dubla a fost si este denumit “pair-case”.
Unele ceasuri se intorceau si se potriveau din spatele mecanismului astfel incat s-a acordat o mare atentie decorarii capacelor, coloanelor de sprijin, platourilor si puntii balansierului care era dantelata si perforata.
Deasemenea aratatoarele erau din otel si frumos decorate. Cadranele din metal erau de regula inscriptionate cu cifre romane, dar au inceput sa apara si ceasuri (in special de productie germana) care aveau pe un inel interior pe cadran cifre arabe pentru orele 13-24, care incepusera sa fie folosite in sud-vestul Germaniei, Boemia si Italia. Ceasurile englezesti erau mai putin ornamentate datorita curentului puritanist care domina epoca.
Tot in aceasta perioada apar indicatorul minutelor si diviziunile acestora pe cadran.
Se crede ca ceasul, asa cum este el cunoscut azi, a fost inventat in 1300, dar nu exista o data exacta pentru asta. Instrumente de cunoastere a momentului zilei au existat inca din
antichitate. Egiptenii au construit ceasul solar, obeliscul. Orele erau
determinate dupa felul in care se miscau pe pamant umbrele lui facute de lumina
solara. Asta ii ajuta sa stie in ce moment al zilei se aflau. De asemenea, un
alt model primitiv de masurare a timpului este clepsidra.
Este un vas
din sticla cu 2 copartimente. Cel de sus are o cantitate de nisip, apa sau
mercur care pica in compartimentul de jos intr-un anumit interval de timp.
Clepsidra a fost folosita in Europa in secolul 14.
Primul ceas public a fost
facut si ridicat in Milano, Italia, in 1335. Oamenii nu au avut ceasuri in
casele lor pana in secolul al 14-lea. In 1500 un lacatus german numit Peter
Henlein a inceput sa faca ceasuri mici care aveau insa numai bratul pentru a
indica ora, nu si cel pentru minute si nu avea protectie de sticla deasupra.
Aceste ceasuri erau de marimea unui puc de hochei si erau carate in mana sau in buzunar.
sursa:business