Как работают часы

Часы – один из самых излюбленных символов в культуре. Они символизируют время, его быстротечность или, напротив, вечность. Часы – это попытка человека, бессильного перед ходом времени, хотя бы отследить его ход. За многие сотни лет своего существования часы претерпели множество изменений.

Первые часы

Время – это явление, которое человек не способен воспринимать ни одним из органов чувств, поэтому чувствовать время ему помогают изменения, происходящие в природе. Земля вращается вокруг Солнца, поэтому количество света сообщает о том, день сейчас или ночь. Именно Солнце и стало первым ориентиром человека во времени. Солнечные часы – наиболее древние из всех, изобретенных человеком. Они представляли собой обыкновенный шест, воткнутый в землю, а вокруг него рисовалась временная шкала. Тень, падающая на землю от шеста, служила стрелкой. Подобные часы в настоящее время часто становятся украшением парков, а изготовить их можно и в домашних условиях – используя лист бумаги и иголку.

Чуть позже появились песочные или водяные часы – они отмеряли время, за которое песок или вода успевали полностью переместиться по узкому отверстию из верхней части часов в нижнюю.

Наряду с песочными и водными использовались также огненные часы. Они представляли собой фитиль определенной длины, пропитанный медленно горящим составом. Догоревший фитиль означал окончание определенного отрезка времени.

Первыми механическими часами, по-видимому, следует считать Антикитерский механизм. То есть, он, конечно, не был первым, но это наиболее древний сохранившийся образец. Механизм был найден в 1901 году на затонувшем судне рядом с греческим островом Антикитера. Он представлял собой 37 бронзовых шестерней в деревянном корпусе, снабженном циферблатами, и предназначался, судя по всему, для расчета движения небесных тел.

Около 1000 года в Германии аббат Герберт изобрел первые маятниковые часы, которые, впрочем, не имели особого успеха.

Первые механические часы приводились в движение с помощью опускающего груза. Каменный или металлический груз, привязанный к бечевке или веревке, намотанной на вращающийся вал, опускаясь, приводил этот вал в движение. Такие часы использовались, например, на городских площадях.

Позже Галилео Галилей усовершенствовал маятник Герберта, который в последствии стали использоваться в часах. В таких часах использовались колебательные законы.

Карманные и наручные часы

В 17 веке часовой механизм был усовершенствован настолько, что смог уместиться в карманных часах.

Механические карманные и наручные часы работают почти так же, как маятниковые. Только в действие механизм приводится не маятником, а маховым колесом – балансиром. В часах имеется туго скрученная металлическая спираль, от ее толчков балансир раскачивается из стороны в сторону, приводя в движение остальные детали.

Латинское слово clocca, от которого произошло английское clock («часы») изначально обозначало «колокол», так как время отслеживалось не с помощью стрелок, а с помощью ударов колокола в определенное время суток.

Вообще, у любых механических часов строение схоже. Они имеют источник энергии, в данном случае заведенную пружину, спусковой механизм, маятник или балансир, механизм для подзавода или перевода стрелок, систему шестеренок и циферблат.

Когда крутится механизм для подзавода часов, пружина внутри скручивается плотнее, но со временем раскручивается. Именно поэтому такие часы необходимо заводить.

Кварцевые часы

В кварцевых часах в качестве элемента, создающего колебания, используется кристалл кварца. Этим часам необходим элемент питания, например, батарейка. Заряжаясь от элемента питания, кристалл кварца быстро сжимается и разжимается, создавая колебания нужной частоты. Такие часы считаются самыми точными – за год они дают отклонение всего на 60 секунд.