Te-ai uitat vreodata in interiorul unui ceas al bunicului sau la un mic ceas cu alarma mechanic? Ai vazut toate uneltele si piesele si a crezut ca este complicat?
In timp ce ceasurile in mod normal sunt destul de complicate, ele nu trebuie sa para confuze sau misterioase. De fapt, asa cum veti afla cum functioneaza un ceas, puteti vedea cu ce se confrunta designeri de ceasuri si cum rezolva o serie de probleme interesante pentru a crea dispositive care isi mentin precizia in timp. in acest articol, va vom ajuta sa intelegeti ceea ce fac mecanismele din ceasuri, astfel incat data viitoare cand va uitati in interiorul ceasului sa intelegti ce se intampla.
Pendulul unui ceas este unul dintre cele mai comune şi frecvent intalnite oscilatoare imaginate vreodata. Daca unui pendul i se aplica un impuls iniţial el va oscila cu aceeaşi frecvenţa (adica va executa mişcarea de "du-te vino" de un anumit numar de ori intr-un anumit interval de timp), indiferent de amplitudinea mişcarii de oscilaţie imprimata iniţial, (oricine poate verifica cele spuse mai sus prin construirea unui pendul ca in schema de mai jos şi numararea curselor complete efectuate de pendul pentru perse amplitudini de oscilaţie).
Daca ar fi sa imaginam un model foarte rudimentar de ceas pus in mişcare de o greutate, acesta ar arata ca cel de mai jos. Am ataşa greutatea de un tambur la care am monta un ac (limba) cu care ne-am propune sa indicam secundele. Desigur ca, eliberand greutatea, perioada de rotaţie a tamburului ar fi prea mica pentru a ne atinge scopul, dar am putea continua exerciţiul de imaginaţie reprezentand la nivel mental un dispozitiv care sa accentueze frecarea intre tambur si sfoara pentru a incetini rotaţia. Am ramane insa in continuare in lumea neprietenoasa ceasornicarilor a aproximaţiilor. Şi asta pentru ca frecarea variaza cu temperatura şi umiditatea din atmosfera. Era nevoie de un reper fix şi aici a intervenit astronomul olandez Christiaan Huygens care a sugerat folosirea pendulului.
in cele mai multe ceasuri de perete care utilizeaza un pendul, pendulul se leagana o data pe secunda. in ceasuri cu cuc mici, pendulul s-ar putea legana de doua ori pe secunda. in ceasuri mari vechi, pendulul se leagana o data la fiecare doua secunde.
Greutatea are rolul de a actiona ca un dispozitiv de stocare a energiei, astfel incat ceasul poate functiona pe perioade relativ lungi de timp nesupravegheat. Ceasul foloseste energia potentiala data de greutatea care cade pentru a conduce mecanismul ceasului.