Senda inn spurningu
Sólin Sólin Rís 05:40 • sest 21:16 í Reykjavík
Tunglið Tunglið Rís 15:13 • Sest 05:59 í Reykjavík
Flóð Flóð Árdegis: 03:57 • Síðdegis: 16:31 í Reykjavík
Fjaran Fjara Árdegis: 10:23 • Síðdegis: 22:34 í Reykjavík
Visit the English version

Flokkun:

Náttúruvísindi og verkfræði Eðlisfræði: í daglegu lífi

Hvernig verkar klukkan?

ÞV

Menn hafa frá örófi alda notað ýmis ráð til að mæla tíma, til dæmis yfir daginn. Þannig getum við rekið lóðrétt prik í jörðina og fylgst með því hvernig skugginn af því breytist yfir daginn. Slíkt áhald nefnist sólsproti (gnomon). Skylt því og heldur þægilegra í notkun er svokallað sólúr (sundial) en teinninn í því vísar á himinpólinn og skugginn varpast oft á hringlaga gjörð. Hreyfing hans eftir gjörðinni verður þá nokkurn veginn í beinu hlutfalli við tímalengd. Bæði sólsproti og sólúr eru háð þeim annmarka að það þarf að sjást til sólar þegar þau eru notuð.

En einnig er langt síðan menn fóru að nota vatnsklukku (water clock, clepsydra) og stundaglas (hourglass) til að mæla tíma. Í vatnsklukkum er vatnið í svipuðu hlutverki og sandurinn í stundaglasinu sem flestir þekkja líklega.

Öll þau áhöld sem hér hafa verið nefnd eru ónákvæm. Það var því mikil framför þegar menn fóru að nota pendúl til tímamælinga í upphafi nýaldar (á 16. og 17. öld), og í framhaldi af því urðu til svokallaðar pendúlklukkur. Við getum sagt að þær verki í aðalatriðum þannig að klukkan telur sveiflur pendúlsins og þær stjórna síðan vísunum á klukkuskífunni. Flestir hafa trúlega séð klukkur af þessari gerð á heimilum, á söfnum eða þá að minnsta kosti í kvikmyndum.

Pendúlklukkur eru ekki sérlega meðfærilegar og því þróuðu menn minni klukkur eða úr þar sem fjöður og sveifluhjól kemur í stað pendúlsins og klukkan telur sveiflur hjólsins í staðinn fyrir sveiflur pendúlsins. Mikilvægur áfangi náðist í þessum smíðum á 18. öld þegar Bretinn John Harrison smíðaði klukku sem var nægilega nákvæm til þess að sýna tímann með öryggi á löngum sjóferðum, en slíkt var nauðsynlegt til að ákvarða landfræðilega lengd á þeim tíma. Tækin sem Harrison smíðaði nefndust á ensku chronometers og er okkur ekki kunnugt um aðra íslenskun á því en skipsklukka.

Næstu tvær aldirnar voru klukkur og úr þróuð áfram eftir sömu meginleiðum og þarna voru lagðar. Um miðja 20. öld var þannig orðið algengt að armbandsúr almennra borgara gengju með skekkju eða óvissu sem var í stærðarþrepinu mínúta á sólarhring. Þess konar úr voru þá afar vinsæl fermingargjöf.

En síðan komu kvarsúrin á markaðinn um og upp úr 1970 og eru nú orðin almenningseign. Í þeim er kvarskristallur sem sveiflast og stýrir tímaskráningunni með rafmerki sem hann sendir frá sér. Ferlið tekur mjög litla orku og því er hægt að reka úrið með einni pínulítilli rafhlöðu í meira en ár. Um þetta má lesa nánar á vefsetrinu HowStuffWorks og þar má einnig finna myndir til skýringar á því sem hér hefur verið sagt.

Höfundur

Þorsteinn Vilhjálmsson

ÞV

prófessor emeritus, ritstjóri Vísindavefsins 2000-2010 og ritstjóri Evrópuvefsins 2011

Útgáfudagur

11.5.2006

Spyrjandi

Lilja Rúriksdóttir

Efnisorð

Tilvísun

ÞV. „Hvernig verkar klukkan?“ Vísindavefurinn, 11. maí 2006. Sótt 19. apríl 2024. http://visindavefur.is/svar.php?id=5907.

ÞV. (2006, 11. maí). Hvernig verkar klukkan? Vísindavefurinn. Sótt af http://visindavefur.is/svar.php?id=5907

ÞV. „Hvernig verkar klukkan?“ Vísindavefurinn. 11. maí. 2006. Vefsíða. 19. apr. 2024. <http://visindavefur.is/svar.php?id=5907>.

Chicago | APA | MLA

Þessi síða notar vafrakökur Nánari upplýsingar

Ég samþykki
Spyrja

Sendu inn spurningu LeiðbeiningarTil baka

Hér getur þú sent okkur nýjar spurningar um vísindaleg efni.

Hafðu spurninguna stutta og hnitmiðaða og sendu aðeins eina í einu. Einlægar og vandaðar spurningar um mikilvæg efni eru líklegastar til að kalla fram vönduð og greið svör. Ekki er víst að tími vinnist til að svara öllum spurningum.

Persónulegar upplýsingar um spyrjendur eru eingöngu notaðar í starfsemi vefsins, til dæmis til að svör verði við hæfi spyrjenda. Spurningum er ekki sinnt ef spyrjandi villir á sér heimildir eða segir ekki nægileg deili á sér.

Spurningum sem eru ekki á verksviði vefsins er eytt.

Að öðru leyti er hægt að spyrja Vísindavefinn um allt milli himins og jarðar!

=

Senda grein til vinar

=

Hvernig verkar klukkan?
Menn hafa frá örófi alda notað ýmis ráð til að mæla tíma, til dæmis yfir daginn. Þannig getum við rekið lóðrétt prik í jörðina og fylgst með því hvernig skugginn af því breytist yfir daginn. Slíkt áhald nefnist sólsproti (gnomon). Skylt því og heldur þægilegra í notkun er svokallað sólúr (sundial) en teinninn í því vísar á himinpólinn og skugginn varpast oft á hringlaga gjörð. Hreyfing hans eftir gjörðinni verður þá nokkurn veginn í beinu hlutfalli við tímalengd. Bæði sólsproti og sólúr eru háð þeim annmarka að það þarf að sjást til sólar þegar þau eru notuð.

En einnig er langt síðan menn fóru að nota vatnsklukku (water clock, clepsydra) og stundaglas (hourglass) til að mæla tíma. Í vatnsklukkum er vatnið í svipuðu hlutverki og sandurinn í stundaglasinu sem flestir þekkja líklega.

Öll þau áhöld sem hér hafa verið nefnd eru ónákvæm. Það var því mikil framför þegar menn fóru að nota pendúl til tímamælinga í upphafi nýaldar (á 16. og 17. öld), og í framhaldi af því urðu til svokallaðar pendúlklukkur. Við getum sagt að þær verki í aðalatriðum þannig að klukkan telur sveiflur pendúlsins og þær stjórna síðan vísunum á klukkuskífunni. Flestir hafa trúlega séð klukkur af þessari gerð á heimilum, á söfnum eða þá að minnsta kosti í kvikmyndum.

Pendúlklukkur eru ekki sérlega meðfærilegar og því þróuðu menn minni klukkur eða úr þar sem fjöður og sveifluhjól kemur í stað pendúlsins og klukkan telur sveiflur hjólsins í staðinn fyrir sveiflur pendúlsins. Mikilvægur áfangi náðist í þessum smíðum á 18. öld þegar Bretinn John Harrison smíðaði klukku sem var nægilega nákvæm til þess að sýna tímann með öryggi á löngum sjóferðum, en slíkt var nauðsynlegt til að ákvarða landfræðilega lengd á þeim tíma. Tækin sem Harrison smíðaði nefndust á ensku chronometers og er okkur ekki kunnugt um aðra íslenskun á því en skipsklukka.

Næstu tvær aldirnar voru klukkur og úr þróuð áfram eftir sömu meginleiðum og þarna voru lagðar. Um miðja 20. öld var þannig orðið algengt að armbandsúr almennra borgara gengju með skekkju eða óvissu sem var í stærðarþrepinu mínúta á sólarhring. Þess konar úr voru þá afar vinsæl fermingargjöf.

En síðan komu kvarsúrin á markaðinn um og upp úr 1970 og eru nú orðin almenningseign. Í þeim er kvarskristallur sem sveiflast og stýrir tímaskráningunni með rafmerki sem hann sendir frá sér. Ferlið tekur mjög litla orku og því er hægt að reka úrið með einni pínulítilli rafhlöðu í meira en ár. Um þetta má lesa nánar á vefsetrinu HowStuffWorks og þar má einnig finna myndir til skýringar á því sem hér hefur verið sagt.

...