Tillverkning av timglas. Timglas. Vetenskapliga leksaker Varför ett timglas är obekvämt

01.10.2017

Timglaset är en speciell mekanism som skapades av människan för att få information om ett av de mest mystiska fenomenen på planeten - tiden. För att försöka förklara principen för mekanismens funktion är det absolut omöjligt att inte beröra själva processen för vilken den skapades. Och därför är det viktigt att förstå tidens särdrag för att få rätt svar på frågan om varför ett timglas verkligen behövs.

Tid och dess roll i mänskligt liv

Modern vetenskap förklarar vad tid är i tre olika fysiska fenomen:
1. Klassisk fysik och kvantmekanik.
2. Relativitetsteorin.
3. Tidsaxel.
I klassisk fysik är tiden konstant och absolut. Om du köper ett timglas kommer det, idealiskt, att mäta sekunder och minuter ett oändligt antal gånger med samma hastighet. En liknande teori observeras inom kvantmekaniken. Men till skillnad från fysiken finns här en tidsaxel.

Enligt Einstein och hans relativitetsteori kan tidens hastighet förändras. Även om ekvationerna som bevisar denna regel liknar kvantmekaniken i T-symmetri.

Tidsaxeln är redan en del av vissa kategorier av mekanik. Enligt dem definierar ingen av de existerande teorierna inom fysik eller mekanik denna vektor. Moderna forskare försöker fortfarande lösa "tidsaxelproblemet".

Timglasets historia

Även i antiken märktes en periodisk förändring av årstider. Troligtvis bestämde man sig vid dessa ögonblick för att skapa tid för sig själv - en mängd som räknar ner de levda händelserna. Och med syftet att ett konstant och snabbt sätt att ta reda på den återstående perioden fram till en viss dag skapas den första klockan.

Enligt historiska krönikor skapades sandmodeller först i antikens Grekland. De tillhörde dåvarande gudomen Kronos, som var avbildad med dem i varje staty eller målning. I verkligheten var det två kärl med lika stora fördjupningar. En plåt av metall eller trä installerades mellan dem. De ersattes ofta med glimmer eller glas. Men på grund av konstant friktion blev materialet utslitet och klockan höll fel tid.

Andra källor indikerar att de första timglasen skapades i Asien innan kronologins tillkomst. Vissa uppgifter rör också Archimedes, som påstås ha ägt en flaskklocka.

I Europa är startdatumet för användningen av denna kronometer slutet av medeltiden. År 1339 skapades den finaste sanden i Frankrike, som extraherades ur marmorflis, slogs i vin och torkades under solens strålar.

Sedan dess har produkten gradvis förbättrats tills den blev vad vi kan se den nu.

Praktisk applicering av timglaset

3-minuters timglaset kan även användas i den moderna världen. Även om de flesta av dem har ersatts av digitala stoppur, fortsätter vissa högt specialiserade specialister att använda dem.

5-minuters timglaset kan hittas i medicinska institutioner, laboratorier och utbildningsinstitutioner. Här spelar de i de flesta fall rollen som utställningar som fortfarande är i bruk. Inom medicinen registrerar de ofta små tidsperioder som är nödvändiga för att ge hjälp till en patient eller ett strikt reglerat förfarande.

1 minut kan vara avgörande för en fysiker eller kemist som är van att genomföra olika slags experiment. Det är för detta ändamål som ett timglas används, som räknar detta minimiintervall.

15 minuters timglas används ofta av lärare. Sådana produkter är särskilt populära inte i vanliga lokala skolor, utan på elituniversitet som arbetar enligt gamla beprövade metoder. Ett timglas av detta format anses vara den mest lämpliga timinglösningen för att utföra till exempel alla tester.

Tyvärr, på grund av tillkomsten av elektronik, finns klockor, stoppur och timers överallt. De är inbyggda i handledstillbehör, mobiltelefoner och datorer. Därför har timglasets tid som en allvarlig mekanism för länge sedan gått in i historien. Idag kan även en mikrovågsugn räkna ner 10 minuter. Och det som en gång var en seriös enhet blir en leksak och en ovanlig souvenir för tusentals människor runt om i världen.

Dags för affärer, tid för skoj

Moderna, kommersiellt tillgängliga produkter kan göra underbara presenter. För barn blir de det första steget i att bemästra fysikens enkla lagar. Därför strävar föräldrar efter att tidigt ingjuta i sitt växande barn en passion för vetenskap. I vanliga spel där du behöver räkna tid kan du säkert använda ett timglas.

Vackra trämodeller används också av vuxna som leksaker. De ges ofta som gåvor till anställda, nära vänner och till och med släktingar. Detta är ett utomordentligt vackert, skickligt utformat timglas som placeras på skrivbord på kontor.

Ofta installeras sådana kronografer med sand som ett dekorativt element, vilket skapar en speciell inredningsstil.

Och bara ett fåtal människor behåller dem som en del av månghundraårig historia, som ett minne av en viktig händelse eller bara en rolig prydnadssak.

Funktionsprincip

Ett timglas, även av modern tillverkning, kan sällan betraktas som ett standardinstrument som kan hålla tiden exakt. Och det finns en helt vetenskaplig förklaring till detta.

Ett timglas för bordsskivor består av två flaskor, ett litet rör mellan dem och en ram. Det finns sand inuti, som är tonad i en ovanlig färg i souvenirprodukter. Under påverkan av gravitationen faller den från den övre kolven till den nedre genom ett rör eller en smal hals. I den nedre delen finns en viss mängd luft, som undanträngs av bulkmaterial.

Timglaset har många nackdelar. Detta är både en kort period av räknad tid och felaktiga avläsningar. Bland fördelarna sticker den lägsta kostnaden för produkten ut, som åtminstone räknade sekunder. Även en fattig person hade råd med en sådan metallprodukt. En speciell plats i timglasets historia ges sjöfarten. Med deras hjälp lärde sig seglare om skiftbyten och rörelsehastigheten genom vattnet. Naturligtvis ansågs de vara en icke-ersättbar enhet av läkare fram till början av 1900-talet.

Idag tillverkas timglas i vackra presentdesigner...

"Tid är pengar", säger populär visdom. Idag har varje vuxen tillbehör som gör att du alltid kan vara medveten om vad klockan är och hur mycket tid det tog för det här eller det evenemanget.

Timglas - historia

Men i antiken utfördes denna funktion av ett timglas. Deras princip är ganska enkel. Dessa är två glaskärl av samma storlek, som är förbundna med varandra med hjälp av en liten övergång. Kärlen kan ha olika volym. Allt beror på hur länge de är designade för. Sandkorn flyter från ett kärl till ett annat, vilket räknar hur lång tid som gått.

Timglaset dök upp långt före vår tideräkning, förmodligen i Asien. Till och med Arkimedes nämner en liknande klockmodell i sina verk. I Västeuropa dök timglaset upp i mitten av 1300-talet. Saken är den att människor under lång tid inte kunde hitta den nödvändiga genomskinliga behållaren så att sanden kunde vara tydligt synlig genom den. I det antika Rom hade glas på den tiden en enorm mängd föroreningar, på grund av vilket det var mycket grumligt.

Sand för timglas

Sand bereddes på ett speciellt sätt vid sådana tider. För att göra detta maldes svart marmor till pulver, siktades sedan, kokades i vin och torkades länge i solen. Först efter alla dessa manipulationer erhölls den erforderliga färgen på sand och dess "smulighet". Säkert, timglas mycket snabbt in i människors liv. Trots allt var det med deras hjälp möjligt att mäta tiden även i mörker eller i molnigt väder, medan soluret inte fungerade. Men timglaset hade också en nackdel - med dess hjälp var det möjligt att mäta en relativt liten tid: från 30 minuter till en timme. Det fanns förstås klockor för 3 timmars arbete. Det fanns även exklusiva modeller designade för 12 timmar.

Folk kunde göra andra original timglasmodeller. De hällde sand i flera steg. Därmed gick det att räkna 15 minuter, 30, 45 och en timme.

Kolvarna, som tidigare nämnts, var gjorda av glas. De var förbundna med varandra med ett speciellt metallmembran med hål. Hon reglerade hastigheten på sandtillförseln. Och i slutet knöts skarven väl med tråd, och toppen smordes generöst med harts.

Tre sorters sand användes. Den första erhölls genom att upprepade gånger sikta sand, tidigare bränd i en ugn och väl torkad. Sådana klockor hade en rödaktig nyans. Den andra typen av sand erhölls från äggskal, mycket krossad och återigen siktad. Dessa klockor hade en vit nyans. Men det grå fyllmedlet gjordes av dammpartiklar av metaller - zink och bly. Blyfyllmedlet ansågs vara det bästa. Den hade en jämn kornighet, vilket gav de mest exakta timingresultaten.
Naturligtvis, ju längre de användes timglas, desto mindre noggrannhet gav de. Saken är att sand repar kärlets väggar och därför ägnas mer tid åt att passera genom det. Hur mycket uppfinnarna än försökte, kunde timglaset inte konkurrera med soluret.

Timglas - present

Emellertid blev till exempel timglaset oumbärligt för sjömän. Detta var trots allt det enskilt mest exakta instrumentet av alla som de kunde använda under segling. När allt kommer omkring visade soluret bara tiden i det område där de för närvarande befann sig, och även då, endast vid klart väder. har blivit en verklig räddning för sjöresor.

I den moderna världen timglas används som present, souvenir. De ger inte längre något särskilt nyttigt värde. Men skönheten och det ovanliga utseendet hos uppfinningen lockar fortfarande ögat. Själva medvetenheten om hur tiden helt klart flyger förbi får dig att tänka och reflektera över livet.

Hittills, sid timglas De är gjorda i vackra presentdesigner, stiliserade för att likna olika möbler. En sådan souvenir hjälper dig att koncentrera dig, ställa in ett positivt humör och även lugna dig efter ett nervöst sammanbrott. När du tittar på sandkornen tänker du inte längre på dina problem och erfarenheter. Klockan hjälper dig perfekt att meditera, dra dig tillbaka in i dig själv och tänka på meningen med livet. Denna till synes enklaste uppfinning hjälper en person att förstå meningen med livet och det faktum att hans största rikedom är den tid som ges till honom. Och du måste använda det klokt, värdesätta ditt liv och inte slösa det på bagateller!

Så vad är de, när uppfanns de, hur länge mäter de tid och var används de i vår tid? Jag kommer att försöka svara på alla dessa frågor i den här artikeln. Och så först till kvarn.

Timglas Detta är en uppfinning som låter dig räkna tid. Den består av två flaskor kopplade till varandra. Inuti har de sand, som, som hälls från en kolv till en annan, räknar ner en viss tidsperiod, vilket beror på storleken på själva klockan.

Timglas började användas runt 1300-talet. Detta bevisas av ett meddelande daterat 1339, som hittades i Paris. Den innehåller instruktioner om hur man förbereder sand för klockor.

Sand Noggrannheten hos sådana klockor berodde på flera faktorer. En av dem är sand. Den gjordes av siktat svart marmorpulver, kokades sedan i vin och torkades i solen. Även från bränd finkornig sand, som såddes genom fina såll och torkades. Denna sand hade en rödaktig nyans. Annan sand gjordes genom att försiktigt mala äggskal, vilket gav den en ljus vit färg. Användningen av sand från zink och blydamm var annorlunda genom att den nöts mindre på kolvens innerväggar, sådan sand hade en grå nyans.

Kolvar klockor var gjorda av glas, vid den tiden hade folk redan lärt sig att arbeta med det. De två kolvarna kopplades till varandra med en tråd och fylldes med harts för att ge hårdhet till fogen och förhindra att fukt tränger in inuti, vilket skulle försämra klockans noggrannhet. Senare började man tillverka fasta kolvar.

Värdighet timglas ansågs vara lätta att använda, pålitliga och billiga. Därför var de tillgängliga för många människor på den tiden. De användes i stor utsträckning inom sjöfarten för att mäta hastighet och tittartid, såväl som inom medicin.

Brister Självklart fanns det också. En av de viktigaste är den korta tidsperioden som de kunde räknas (för det mesta 30 minuter eller 1 timme). För att räkna mer tid var det nödvändigt att göra en riktigt stor klocka. Dessutom blev sandpartiklarna med tiden mindre och kolvarna var utslitna från insidan, vilket hade en dålig effekt på noggrannheten.

Vissa uppfinnare försökte öka tiden genom att automatiskt vända på klockan och bygga flera kolvar till en klocka. Den första kolven tömdes inom 15 minuter, den andra inom 30 minuter, den tredje 45 minuter, den fjärde inom 1 timme. Ovanpå hade de en urtavla med en pil, när sanden från den sista kolven hälldes ner vände de sig och pilen flyttade sig en timme framåt.

För närvarande används de främst för inredning och som souvenirer. Även i vissa fall under domstolsförhandlingar och inom medicin, under medicinska ingrepp.

Monument, tillägnad denna uppfinning står i Budapest (Ungern). De är 8 meter höga, och sanden hälls helt i deras nedre del på 1 år. Japan har också stora klockor. de förvaras i sandmuseet i staden Nîmes.

Det är nog allt. Om du har något att tillägga eller inte håller med om något, skriv i kommentarerna.

Timglas i träfodral.

Timglas- den enklaste enheten för att räkna tidsintervall, bestående av två genomskinliga kärl sammankopplade med en smal hals, varav den ena är delvis fylld med sand. Tiden det tar för sand att hällas genom halsen i ett annat kärl kan variera från flera sekunder till flera timmar.

Historia och modernitet

Ett av de första omnämnandena av en sådan klocka är ett meddelande som upptäcktes i Paris, som innehåller instruktioner för att förbereda fin sand från svart marmorpulver, kokt i vin och torkat i solen. Används även i det bysantinska riket på 900-talet

För närvarande används timglas i vissa medicinska procedurer, vid fotografering och även som souvenirer.

I Windows operativsystem används timglassymbolen som muspekaren pekar på för att indikera att systemet är upptaget.

⌛ är timglassymbolen i Unicode (HOURGLASS, kod U+231B).

Fördelar

Enkel design.

Brister

Nackdelen med ett timglas är det korta tidsintervallet som kan mätas med det. De klockor som blev utbredda i Europa var vanligtvis designade för att fungera i en halvtimme eller en timme. Det fanns klockor som fungerade i 3 timmar, väldigt sällan – 12 timmar. För att öka mätintervallet sammanställdes uppsättningar timglas i ett fall (case).

Timglasets noggrannhet beror på sandens enhetliga kornstorlek och flytförmåga, formen på kolven och kvaliteten på dess yta. Kolvarna fylldes med glödgad finkornig sand, siktades genom en fin sikt och torkades noggrant. Malda äggskal, zink och blydamm användes också som utgångsmaterial. Vid långvarig användning försämras timglasets noggrannhet på grund av att sand skadar glödlampans inre yta, ökar diametern på hålet i membranet mellan glödlamporna och krossar sandkornen till mindre.

Timglas är en av de äldsta typerna av enheter som uppfunnits av människor för att mäta tid.

Trots den aktiva utvecklingen av klocktillverkning och framväxten av mer avancerade mekanismer används timglas fortfarande idag.

Start

Historien om timglasets ursprung saknar detaljer och tillförlitligt bekräftade fakta, men baserat på överlevande källor kan det antas att principen för att konstruera en sådan anordning var känd i Asien redan före Kristi födelse. Trots att flaskklockor nämndes av Arkimedes, och de första försöken att uppfinna glas gjordes i antikens Rom, var det under antiken ingen som kunde (eller kanske inte ville försöka) göra ett timglas.

Medeltiden

Nästa milstolpe i timglasets historia var medeltiden. På den tiden tog hantverkare som arbetade med att förbättra vatten- och solklockor också flaskdesigner. På grund av deras låga kostnad och användarvänlighet fick de omedelbart otrolig popularitet.

En av de första europeiska timglasmodellerna tillverkades i Paris. En uppteckning om detta daterades tillbaka till 1339, och meddelandets text innehöll instruktioner om beredning av fin sand (för detta siktades svart marmorpulver, tidigare kokt i vin och torkat i solen). Sandens kvalitet var en av de grundläggande faktorerna som klockans noggrannhet berodde på: förutom marmor användes gråaktig sand från zink och blydamm, rödaktig finkornig siktad sand och ljus vit sand från stekt malda äggskal . Sandens kornstorlek och flytbarhet måste vara enhetlig.

Oftast hälldes sand med förväntning om att klockan skulle fungera i trettio minuter eller en timme, men det fanns också modeller som fungerade i tre och till och med tolv timmar.

Utvecklingen inom tekniken för att producera transparent glas användes för att tillverka höljesdelarna till timglas, kaminhyllor och väggklockor. För flaskklockor omvandlades den till sfäriska flaskor.

För maximal precision måste glaset vara slätt, utan defekter. På den plats där kärlets hals smalnade placerades ett horisontellt metallmembran, vars öppning tjänade till att reglera mängden och hastigheten för att hälla sandkorn. Vid korsningen knöts strukturen med tjock tråd och fixerades med harts. Tyvärr kunde medeltida hantverkare aldrig göra ett timglas som skulle vara lika exakt som ett solglasögon: vid långvarig användning krossades sandkornen gradvis, och hålet i membranet expanderade, vilket påskyndade passagen av sand.

Ny tid

Med tillkomsten av interiörklockor, såväl som dam- och herrklockor, måste timglaset förbättras så att det kunde konkurrera med mer exakta tidsmätapparater. För detta ändamål började tillverkningen av timglas i städerna Augsburg och Nürnberg, vars design bestod av fyra system av kolvar i ett fall. Samtidigt skapade matematikern De la Hire ett timglas som kan mäta sekundintervall. Försök att ersätta sand med kvicksilver gjordes av astronomen Tycho Brahe. De två senaste innovationerna var dock inte lika betydande som Stephane Farflers uppfinning av en fjädermekanism, som säkerställde automatisk lutning av klockan.

1900-talet och modern tid

Även om timglas inte är de mest exakta och har vissa nackdelar, fortsatte de att användas långt in på 1900-talet. Timglas med automatisk lutningsmekanism användes i rättssalen, samt i telefonväxlar (för att kontrollera tiden för korta telefonsamtal).

I det nuvarande skedet kan antika timglas fungera som ett dekorativt element, och modeller med diamanter är särskilt populära bland samlare. Och slutligen, en flaskformad elektronisk klocka, på skärmen vars inte sandkorn, utan pixlar är utspridda, påminner oss om historien om utvecklingen av klockor.