Презентация на тему "Виды часов и их история" к занятию по внеурочной деятельности, 2 класс
Первая наука о времени – астрономия. Результаты наблюдений в древних обсерваториях использовались для ведения сельского хозяйства и отправления религиозных обрядов. Однако с развитием ремесел возникла необходимость в измерении коротких промежутков времени. Таким образом человечество пришло к изобретению часов. Процесс был долгим, наполненным напряженным трудом лучших умов.История часов насчитывает много веков, это старейшее изобретение человечества. От воткнутой в землю палки до сверхточного хронометра – путь длиною в сотни поколений. Если составить рейтинг достижений человеческой цивилизации, то в номинации «великие изобретения» часы окажутся на второместе после колеса. Было время, когда людям было достаточно календаря. Но появились ремесла, возникла необходимость в фиксации длительности технологических процессов. Потребовались часы, назначение которых – измерение промежутков времени короче суток. Для этого человек на протяжении веков использовал различные физические процессы. Соответственными были и конструкции, их реализующие. История часов делится на два больших периода. Первый – длиной в несколько тысячелетий, второй – меньше одного. 1. История возникновения часов, называемых простейшими. К этой категории относятся солнечные, водяные, огневые и песочные приборы. Период заканчивается изучением механических часов домаятникового периода. Это были средневековые куранты. 2. Новая история часов, начинающаяся с изобретения маятника и баланса, ознаменовавшего начало развития классической колебательной хронометрии. Этот период пока не закончен.
Солнечные часы Солнечные часы — прибор для определения времени по изменению длины тени от гномона и её движению по циферблату . Появление этих часов связано с моментом, когда человек осознал взаимосвязь между длиной и положением солнечной тени от тех или иных предметов и положением Солнца на небе. В настоящее время солнечные часы по прямому назначению практически не используются, и уступили место различным видам других часов .Самые древние, дошедшие до нас. Поэтому именно история солнечных часов открывает парад великих изобретений в области хронометрии. Несмотря на кажущуюся простоту, их отличало большое разнообразие конструкций.
Солнечными часами может служить простая палочка, вкопанная в землю. Поскольку небесное светило в течение дня меняет свое положение на небе, то изменяются и положение, и размеры тени, отбрасываемой палочкой. Она и сообщает о времени дня. Утром тень длиннее и направлена на запад, днем — короче и направлена на север, вечером опять удлиняется и направлена на восток.Когда Солнце в зените — тень самая короткая и указывает на 12 часов истинного местного времени. Если вокруг палочки нарисовать циферблат, то перемещающаяся в течение дня тень будет указывать на соответствующее деление циферблата. По таким часам было легко узнавать, который час.Существовали солнечные часы самых различных конструкций: простейшие, более сложные, со специальными корректирующими таблицами, позволяющими уточнять время в любое время года. Были часы маленькие карманные и огромные.
Водяные часы – клепсидра Следующим шагом в истории приборов для измерения времени стало изобретение такого варианта, который отличался бы точностью и удобством, а также не зависел бы от времени суток. Такими чертами обладали водяные часы.Местом их возникновения считают Египет,более позднего времени – около 1400 года до нашей эры.При создании водяных часов необходимо обеспечить равномерное снижение уровня воды в сосуде при ее истечении через донное калиброванное отверстие. Достигалось это за счет придания сосуду формы конуса,суживающегося ближе ко дну. Получить закономерность, описывающую скорость вытекания жидкости в зависимости от ее уровня и формы емкости, удалось лишь в Средневековье. До этого форма сосуда для водяных часов подбиралась опытным путем. Пусть и с некоторой погрешностью.Подобно солнечным часам, эта группа простейших часов прошла долгий путь развития, сопровождавшийся открытием интересных принципов действия и конструктивных элементов.
Огневые часы. В других механизмах для измерения времени люди стали использовать огонь. Так называемые «Огневые» часы были распространены в Европе и Китае. При этом они делились на «Лампадные», «Свечные» и «Фитильные». Лампадные часы. В течение целых столетий растительное масло служило не только для питания, но и в качестве часового механизма. На основе установленной экспериментально зависимости высоты уровня масла от продолжительности горения фитиля возникли масляные лампадные часы. Как правило, это бывали простые лампады с открытой фитильной горелкой и со стеклянной колбой для масла, снабженной часовой шкалой. Время в таких часах определялось по мере сгорания масла в колбе.Больше всего этими часами пользовались рудокопы: тогда в лампу наливалось масла на 10 часов горения. Когда заканчивалось масло, заканчивался и рабочий день. Лампадные часы часто делались расширяющимися кверху для равномерного понижения уровня масла: когда масла много, давление его больше и горит оно быстрее, чем когда масла мало, значит, за одно и то же время выгорает больший объём, но ввиду расширения лампы вверху площадь сечения там велика, поэтому хотя выгорит больше, уровень масла уменьшится на столько же.
Свечные часы Оказывается, время можно измерить при помощи горящей свечи с надрезами по краям. Ведь за равные промежутки времени сгорают равные части свечи. И если зарубками отметить часть, сгорающую за, допустим, минуту, то с помощью свечи можно будет довольно точно измерять время. Эти очень простые часы в виде длинной тонкой свечи с нанесенной по ее длине шкалой, сравнительно удовлетворительно показывали время, а в ночные часы они еще и освещали жилище.Свечи, применявшиеся для этой цели, были длиной около метра. К боковым сторонам свечи обычно прикрепляли металлические штырьки, которые по мере выгорания и таяния воска падали, и их удар по металлической чашке подсвечника был своего рода звуковой сигнализацией времени. В Китае в фитиль могли добавлять пахучие травы, чтобы каждый час свеча издавала различный запах.С XIII века свечные часы распространились и в Европе, в том числе среди правителей.
Фитильные часы. Фитильные часы представляли собой металлический фитиль, с оболочкой из смеси дегтя с опилками, к которому через определенные промежутки прикреплялись металлические шарики на нитях. Пережигание нити вызывало громкое падение шарика, которое указывало, что истёк определенный промежуток времени.В Китае огненные часы часто представляли собой свечу, изготовленную из специальных сортов дерева, растертого в порошок. Дерево смешивали с благовониями, из получившегося теста палочки различной формы (чаще всего спирали). Этот состав обеспечивал равномерность горения. Палочки могли гореть месяцами, не требуя никакого обслуживания. Китайские огненные часы могли использоваться и в качестве будильника. Тогда на определенных местах палочки подвешивались металлические шарики, и при сгорании свечи они падали в фарфоровую вазу, издавая громкий звон.
Песочные часы. В истории возникновения песочных часов не хватает конкретики и достоверно подтвержденных фактов, однако, основываясь на сохранившиеся источники, можно предположить, что принцип построения подобного устройства был известен в Азии еще до Рождества Христова. Одна из первых моделей европейских песочных часов была сделана в Париже. Запись об этом датировалась 1339 годом, а в тексте сообщения содержались указания относительно приготовления тонкого песка. Качество песка было одним из основополагающих факторов, от которых зависела точность часов: кроме мрамора, применялся сероватый песок из цинковой и свинцовой пыли, красноватый тонкозернистый просеянный песок, а также светло-белые пески из прожаренной молотой яичной скорлупы. Зернистость и сыпучесть песка обязательно должна была быть равномерной.Несмотря на то, что песочные часы не являются самыми точными и имеют некоторые недостатки, их не переставали использовать и в ХХ веке. Песочные часы с автоматическим механизмом опрокидывания использовались в зале суда, а также на телефонных станция.На современном этапе антикварные песочные часы могут служить в качестве элемента декора, а среди коллекционеров особой популярностью пользуются модели, инкрустированные алмазами.
Механи́ческие часы́ — часы, использующие маятник, который периодом колебаний измеряет время в течение суток, месяца, года, колебания которого приводится в движение гиревым, пружинным или электрическим источником энергии с электромеханическим преобразователем. В качестве меры времени используются инерционные свойства колебательной системы в виде классического и пружинного маятника, при регулировании длинного маятника или спиральной пружины в виде балансового регулятора (+/-).Механические часы по точности хода уступают электронным и кварцевым. Поэтому в настоящее время из незаменимого инструмента механические часы превращаются в символ престижа.
Современные часы. Первые электрические часы появились еще в 19-м веке, а в 1918 году уже существовали электрочасы способные работать от сети электрического тока. На рубеже 19-го и 20-го веков стали пользоваться особой популярностью выпускаемые мастерами Швейцарии и Франции наручные часы. Принцип действия большинства часов производимых сейчас основывается на природной вибрации в 100 тыс. колебаний в секунду происходящих в кристаллах кварца. Питание таких часов происходит от батарейки, запаса энергии в которой иногда хватает на несколько лет. Некоторые современные часы с жидкокристаллическим дисплеем своим видом и функциональными возможностями напоминают миниатюрный компьютер: в них не только есть будильник и секундомер, но и калькулятор или даже глубиномер.В наше время многие не задумываются об истинном предназначении наручных часов. Одни видят в них модную безделушку, а другие жизненную необходимость.