╚o s· vlastne hodiny?
Hodiny s· nßstroj na meranie Φasu. Poznßme ve╛a druhov hodφn: pres²pacie, slneΦnΘ, nßramkovΘ, vodnΘ, kolieskovΘ, astronomickΘ, vreckovΘ, kyvadlovΘ, hracie...
Hitom posledn²ch rokov sa nesporne stali digitßlne hodinky. Digitßlne hodinky preÜli b·rliv²m a r²chlym v²vojom, aby sa v s·Φasnej dobe ustßlili na najv²hodnejÜom type s tekut²mi kryÜtßlmi.
á
EÜte pred nedßvnou dobou boli najpresnejÜφmi prφstrojmi na meranie Φasu chronmetre
na princφpe kyvadla alebo zotrvaΦnφka. Presnos¥ ich chodu vÜak zßvisφ na mnoho okolnostiach-na
teplote, tlaku a vlhkosti vzduchu i napr. na stßlosti gravitßcie. I najpresnejÜie
kyvadlovΘ hodiny meraj· s chybou asi 2,5ms za de≥. A tak neostalo niΦ inΘ, len vyvin·¥
presnejÜie meradlß Φasu. Vznikli tak kremennΘ hodiny, Φo s· hodiny s oscilßtorom,
riaden²m kryÜtßlov²m v²brusom. Pri ideßlnych podmienkach maj· presnos¥ +,- 2ms
za mesiac. ModernejÜie at≤movΘ hodiny s· riadenΘ at≤mov²m oscilßtorom. S· skonÜtruovanΘ
rovnako ako kremφkovΘ hodinky, ale zr²ch╛ovanie kmytov kremennΘho oscilßtoru zavinenΘho
starnutφm kryÜtßlu je v nich kompenzovanΘ (odstrßnenΘ) pomocou ΦpavkovΘho
oscilßtoru, ktor² nahradzuje kryÜtßly.
Ako sa kedysi urΦoval Φas
Po celΘ stßroΦia merali ╛udia Φas hlavne pod╛a pohybu slnka alebo ve╛k²mi,mechanick²mi kyvadlov²mi hodinami. Zßkladom merania Φasu bolo poznanie, ₧e dσ₧ka tie≥a, ktor² vrha predmet o₧iaren² slnkom, sa v priebehu d≥a menφ. Dlh² rann² tie≥ sa behom dopoludnia skracuje, v poludnφ je najkratÜφ, aby sa do veΦera opΣ¥ predσ₧il. U₧ obyΦajne zvislo do zeme zapichnutß tyΦ mo₧e sl·₧i¥ ako pribli₧n² ukazovate╛ Φasu. PrvΘ dokonalejÜie Φasomery mali podobu ihlanovyt²ch stσpou, okolo ktor²ch boli vyznaΦenΘ s·sterdnΘ kruhy umo₧≥uj·ce presnejÜie odΦφtanie dσ₧ky tie≥a, a t²m aj Φasu. Naz²vali sa gnom≤ny. UrΦovanie Φasu nebolo prφliÜ presnΘ, preto₧e dσ₧ka tie≥a vrhanΘho gnom≤nu je v rovnak· hodinu ka₧dΘho d≥a vlastne trochu inß, a t²m sa menφ v²Üka slnka nad obzorom. T·to nepresnos¥ odstrßnily a₧ slneΦnΘ hodiny, v ktor²ch bol zvysl² gnom≤n nahraden² tyΦou postavenou rovnobe₧nou s naklonenou osou. SlneΦnΘ hodiny mohly by¥ umiestnenΘ bu∩ zvyslo alebo vodorovne.
áU₧ oddßvna sa Φlovek pok·Üal nßjs¥ presnΘ urΦovadlo Φasu. U₧ starφ Egyp¥ania urΦovali Φas pod╛a nßdoby, ktorß bola naplnenß vodou a postupne odkvapkßvala otvorom na dne. Samozrejme poznali aj inΘ sp⌠soby. K jedn²m zo zaujφmav²ch sp⌠sobov patrφ aj ten, ako Egyp¥ania zis¥ovali Φas Nφlskych zßplav a to tak, ₧e sa nad obzorom objavila hviezda Sφrius.
áááááááááááááááá
PrvΘ zariadenie pre meranie Φasu boli slneΦnΘ hodiny. Skladali sa z tyΦe zabodnutej v zemi tak, aby vrhala tie≥ na stupnicu s vyznaΦen²mi hodinami. Pohyb slnka na oblohe sa premietal na plochu stupnice ako pohyb tie≥a vrhanΘho tyΦou. Poloha tie≥u na stupnici udßvala Φas. Hlavnou nev²hodou slneΦn²ch hodφn bolo, ₧e neukazovali Φas v noci a aj vo dne, ke∩ bolo zamraΦenΘ.
Tento problΘm bol nakoniec vyrieÜen² okolo roku 1500 pred n. l., vynßlezom klepsydry û vodn²ch hodφn. NajjednoduchÜou verziou klepsydry bola nßdoba so stupnicou vyznaΦenou na jej boku a s malou dierkou na dne. Voda, ktorß bola naliata do nßdoby, postupne odkvapkßvala dierou na dne. V²Üka hladiny na kalibrovanej stupnici udßvala, ko╛ko Φasu u₧ ubehlo od okamihu naplnenia nßdoby.
Klepsydra bola neskorÜie zdokonalenß t²m, ₧e voda z jednej nßdoby odkvapkßvala do druhej nßdoby opatrenej plavßkom, ukazuj·ci na stupnici ubehnut² Φas.
╧alÜou alternatφvou slneΦn²ch hodφn boli hodiny pres²pacie. Zrnkß piesku prepadßvaj·ce z jednej banky do druhej cez ·zke hrdlo, ukazovalo ubehnut² Φas. VΣΦÜinou sa pou₧φvali hodinovΘ alebo polhodinovΘ pres²pacie hodiny.
In²m nßstrojom na urΦovanie hodφn bola svieΦka so zßrezmi. Pri horenφ ub·dalo zo svieΦky a aj so zßrezov a pod╛a toho sa urΦovalo ko╛ko ubehlo hodφn.
PrvΘ mechanickΘ hodiny sa objavili okolo roku 1275, ale presn² dßtum a autor s· neznßmi. Zßva₧ie visiace na povraze roztßΦalo koleso a t²m dßvalo do pohybu cel² mechanizmus. Ka₧d· hodiny udrel mechanizmus do zvonu a t²m ohlßsil hodinu. Okolo roku 1330 boli v Taliansku vytvorenΘ hodiny, ktorΘ prφsluÜn²m poΦtom ·derov oznamovali ka₧d· hodinu. PrvΘ hodiny pohß≥anΘ pru₧inou boli zhotovenΘ okolo roku 1475. Princφp tohoto pohonu umo₧nil vznik hodφn, ktorΘ sa dali prenßÜa¥. Tßto mo₧nos¥ bola u predchßdzaj·ceho typu hodφn nemyslite╛nß. A₧ v 15. storoΦφ sa objavila u hodφn aj min·tovß ruΦiΦka.
I v s·Φasnej dobe sa pou₧φvaj· mechanickΘ hodiny, ale popularita elektrick²ch a elektronick²ch hodφn neustßle rastie. U mnoh²ch elektrick²ch hodφn s· ruΦiΦky pohß≥anΘ motorom, ktorΘho pohyby s· riadenΘ privßdzanφm striedavΘho pr·du. Elektrick² pr·d privßdzan² do motoru preteΦie hodiny 50 a₧ 60 krßt tam a zase spΣ¥. Aj niektorΘ digitßlne hodiny s· riadenΘ t²mto sp⌠sobom, samozrejme s t²m rozdielom, ₧e Φas je zobrazovan² svietiacimi Φφslicami na displeji. KryÜtßlovΘ hodinky m⌠₧u ma¥ denn· odch²lku 1/30s. At≤movΘ hodiny mnohonßsobne prekonßvaj· i t·to pomerne vysok· presnos¥. Vyu₧φvaj· kmity niektor²ch at≤mov, naprφklad cΘzia a m⌠₧u ukazova¥ Φas s odch²lkou pribli₧ne 1000 rokov poΦas svojho chodu.
DIGIT┴LNE HODINKY
Digitßlne hodiny vznikli na zßklade kremenn²ch hodφn. KremennΘ hodiny sa vyznaΦuj· nieko╛k²mi Φrtami.V roku 1929 W.A.Marrison vyrobil kryÜtalovΘ hodiny. KryÜtßl kremφku mß piezoelektrickΘ vlastnosti,Φo znamenß, ₧e po prevzatφ elektrickΘho nßboja sa rozkmitß urΦitou frekvenciou a p⌠sobφ ako kyvadlo. Tßto vibrßcia pohß≥a elektromotor, ktor² pohybuje hodinov²mi ruΦiΦkami. KryÜtalovΘ hodiny s· ve╛mi presnΘ. Tento typ hodφn sa vÜak zaΦal pou₧φva¥ prv²krßt v 2. svetovej vojne a to len na astronomickΘ ΦasovΘ Ütandardy. do be₧nΘho ₧ivota prenikli kryÜtßlom riadenΘ hodiny a₧ okolo roku 1970, a to bu∩ v klasickej podobe s ruΦiΦkami, alebo tzv. digitßlne, tj. s displejom s tekut²ch kryÜtßlov. Presnos¥ t²chto hodφn je radovo 2 ms za mesiac.
MECHANICK╔ HODINY
PrvΘ nßramkovΘ hodiny vyrobila firma Jaqeut-Draz a Leschot zo èvajΦiarska roku 1795. Hodiny nemaj· kyvadlo, namiesto neho sa reguluj· pomocou jemnej tzv. vlasovej Üpirßly, ktorß sa v pravideln²ch Φasov²ch intervaloch nav²ja a odv²ja a tak riadi pohyb ozuben²ch koliesok. HlavnΘ pero udr₧iava hodinky v chode.To musφme pravidelne raz za nieko╛ko dnφ ruΦne na¥ahova¥.NßramkovΘ hodiny sa skladaj· z : cifernφka, korunky na na¥ahovanie, ruΦiΦiek a hlavnΘho pera.Roku 1956 vynaÜla firma Hamilton Watch z USA prvΘ elektrickΘ nßramkovΘ hodiny napßjanΘ bateriami. Roku 1922 vynaÜiel J. Harwood automatickΘ nßramkovΘ hodinky, ktorΘ sa na¥ahovali pri pohybe ruky pri ch⌠dzi.
POUÄIT╔ ZDROJE
http://szsms.host.sk/fyzika/hodiny2.phpáá 7. aprφl. 03
http://www.gjar-po.sk/chronometer/áá 7. aprφl. 03 http://www.gphmi.sk/pages/jednotky/sekunda.html#zacá 12. aprφl 03
http://www.gk2-po.sk/heureka/ucastnici/mvs/hodiny/digital.htm 12. aprφl 03
AUTOR:áá Kamila Karahutovß
ááááááááááááááááááááááá karah80a@gjar-po.sk