Як працюють годинник

Перші години

Час - це явище, яке людина не здатна сприймати жодним з органів почуттів, тому відчувати час йому допомагають зміни, що відбуваються в природі. Земля обертається навколо Сонця, тому кількість світла повідомляє про те, день зараз чи ніч. Саме Сонце і стало першим орієнтиром людини в часі. Сонячний годинник - найбільш древні з усіх, винайдених людиною. Вони представляли собою звичайний жердину, встромлений в землю, а навколо нього малювалася тимчасова шкала. Тінь, падаюча на землю від жердини, служила стрілкою. Подібний годинник в даний час часто стають окрасою парків, а виготовити їх можна і в домашніх умовах - використовуючи аркуш паперу і голку.

Трохи пізніше з'явилися пісочні або водяний годинник - вони відміряли час, за який пісок або вода встигали повністю переміститися по вузькому отворі з верхньої частини годинника в нижню.

Поряд з пісочним і водними використовувалися також вогняні годинник. Вони представляли собою гніт певної довжини, просочений повільно палаючим складом. Догоревшей гніт означав закінчення певного відрізка часу.

Першими механічними годинниками, мабуть, слід вважати Антикітерський механізм. Тобто, він, звичайно, не був першим, але це найбільш древній збережений зразок. Механізм був знайдений в 1901 році на затонулому судні поряд з грецьким островом Антикітери. Він представляв собою 37 бронзових шестерень в дерев'яному корпусі, забезпеченому циферблатами, і призначався, судячи з усього, для розрахунку руху небесних тіл.

Близько 1000 року в Німеччині абат Герберт винайшов перший маятниковий годинник, який, втім, не мали особливого успіху.

Перші механічні годинники приводилися в рух за допомогою опускає вантажу. Кам'яний або металевий вантаж, прив'язаний до мотузки або мотузці, намотаною на обертовий вал, опускаючись, приводив цей вал в рух. Такі годинники використовувалися, наприклад, на міських площах.

Пізніше Галілео Галілей удосконалив маятник Герберта, який надалі стали використовуватися у годинах. В такому годиннику використовувалися коливальні закони.

Кишенькові і наручний годинник

У 17 столітті годинниковий механізм був вдосконалений настільки, що зміг вміститися в кишенькових годинниках.

Механічні кишенькові і наручний годинник працюють майже так само, як митників. Тільки в дію механізм призводить не маятником, а маховим колесом - балансиром. У годиннику є туго скручена металева спіраль, від її поштовхів балансир розгойдується з боку в бік, приводячи в рух інші деталі.

Латинське слово clocca, від якого сталося англійське clock («годинник») спочатку означало «дзвін», так як час відстежувалася не за допомогою стрілок, а за допомогою ударів дзвону в певний час доби.

Взагалі, у будь-яких механічних годинників будова схоже. Вони мають джерело енергії, в даному випадку заведену пружину, спусковий механізм, маятник або балансир, механізм для підзаводу або переведення стрілок, систему шестерень і циферблат.

Коли крутиться механізм для підзаводу годин, пружина всередині скручується щільніше, але з часом розкручується. Саме тому такий годинник необхідно заводити.

Кварцові годинники

У кварцових годинниках як елемент, що створює коливання, використовується кристал кварцу. Цим годинах необхідний елемент живлення, наприклад, батарейка. Заряджаючись від елемента живлення, кристал кварцу швидко стискати і розтискати, створюючи коливання потрібної частоти. Такі годинники вважаються найточнішими - за рік вони дають відхилення всього на 60 секунд.