Měření času Fyzika Autor: RNDr. Zdeňka Strouhalová Inovace výuky na Gymnáziu Otrokovice formou DUMů CZ.1.07/1.5.00/34.0488 Fyzika Měření času Autor: RNDr. Zdeňka Strouhalová

Z historie měření času Základem k měření času byla pozorování polohy Slunce na obloze, jeho zdánlivého pohybu vzhledem k Zemi, měnící se vzhled Měsíce na obloze Po staletích astronomických pozorování , výpočtů a úprav byl stanoven den – doba , za kterou se Země otočí jedou kolem své osy, rok – doba, za kterou Země oběhne jednou kolem Slunce po elipse,kterou nazýváme ekliptika. Každá civilizace stanovila svůj kalendář. Už ve starověkém Egyptě měl rok 365 dnů. Během staletí byl kalendář upravován a zpřesňován až do současné podoby. Měnil se i počet měsíců , počet dnů v měsíci a byl zaveden přestupný rok. Ve fyzice je základní jednotkou 1 sekunda – 1s. Další jednotky nejsou násobky 10, 100 1000 jako u jiných jednotek. 1 minuta – 1 min. = 60s, 1 hodina – 1h = 60 min., 1 den – 1d = 24 h Při kterých dějích , činnostech se používají jednotlivé jednotky – uveď příklady. Čas v určuje většinu lidského konání, ale bez pomůcek není jej člověk schopen měřit. Zatímco délkové i váhové míry již ve starověku lidé odvozovali od rozměrů a vah těles, k měření času potřebovali nástroje uměle zkonstruované - hodiny.

Hodiny Určit podle Slunce, Měsíce nebo hvězd aktuální čas nebo roční období nebylo jednoduché, proto musely přijít snáze pochopitelné metody měření. Čas v určuje většinu lidského konání, ale bez pomůcek není jej člověk schopen měřit. Zatímco délkové i váhové míry již ve starověku lidé odvozovali od rozměrů a vah těles, k měření času potřebovali nástroje uměle zkonstruované. K odměřování času se začalo využívat přesýpacích nebo vodních hodin, které pracují na shodném principu (z horní nádoby se tekutina přelila nebo písek přesypal za určitou dobu do dolní nádoby). Z těchto hodin jste ale nepoznali, kolik je zrovna hodin. Používali je námořníci od 11.století, písemná zmínka pochází ze 14.století.                                                                                                                            Přesýpací hodiny, které odměřovaly čas po čtvrthodinách. Vodní hodiny s ryskami Přesýpací hodiny, které zazvonily, jakmile propadl písek

Kde dnes můžeme najít sluneční hodiny? Jak ukazují čas? Sluneční hodiny jsou zařízení pro určování času v závislosti na zdánlivém pohybu Slunce. Sluncem ozařovaný předmět vrhá stín a podle aktuální pozice stínu lze určit čas. Představují pravděpodobně nejstarší a zároveň i nejvíce rozšířené hodiny Většina typů slunečních hodin má číselník od 6:00 až po 18:00. Čísla jsou většinou římská. První sluneční hodiny byly sestaveny pravděpodobně již před sedmi tisíci lety. Kde dnes můžeme najít sluneční hodiny? Jak ukazují čas?

http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Saint-remy-de-provence-cadran-solaire.jpg. [online]. [cit. 2012-12-01]. odkaz na obrázek

Mechanické hodiny Věžní hodiny – od konce 13.století, jedna hodinová ručička poháněná setrvačníky – nepřesnost – desítky minut za den První kyvadlové hodiny – polovina 17.století - čas odměřuje kyvadlo poháněné soustavou ozubených kol – nepřesnost – několik sekund za den - ciferník s hodinovou a minutovou ručičkou

Historické hodinové stroje

Muzea hodin obrázky historických hodin

Kapesní a náramkové hodinky 19. století je už ve znamení miniaturizace a sériové výroby, která se rozmáhá v polovině 19. století zejména ve Švýcarsku. Hodinky jsou spolehlivější, menší, přesnější, odolné nárazům, stěhují se do pánských kapsiček u vesty případně u dam na řetízky, často jsou provedeny z drahého kovu, bohatě zdobené. V roce 1904 si stěžuje francouzský letec Alberto Santos-Dumont svému příteli Louisi Cartioerovi, jak je obtížné používat kapesní hodinky během letu a ten mu slibuje najít řešení, aby mohl měřit čas i když má ruce na řízení. Cartier převzal dřívější nápad hodináře Patek Philippe připevnit na hodinky dvě ouška a kožený řemen, jímž se hodinky upevní na zápěstí. Santos-Dumont byl nadšen a náramkové hodinky používal při každém letu, do první světové války již piloti po jeho vzoru nastupovali s hodinkami

Quartzové hodiny Další hodinářská revoluce přichází v sedmdesátých letech 20.století. Ve Švýcarsku je vyvinut systém quartz, kdy oscilátorem není mechanická součástka, ale křemenný oscilátor využívající piezoelektrický jev. Odchylka chodu takových hodinek nepřesahovala 10 sekund za rok. Seiko je začala hromadně vyrábět v roce 1969 v podobě "digitálek" a quartz systém z trhu během dalších deseti let prakticky vytlačil mechanické hodinové strojky. V průběhu osmdesátých lete se hodinářský svět významně změnil, řada hodinářů zkrachovala nebo se spojila se svými někdejšími konkurenty a ve Švýcarsku se většina těch významných (včetně výrobců hodinových strojků) dostala pod křídla Swatch Group.

Atomové hodiny z roku 2011 jsou dosud nejpřesnější Základem atomových hodin je kmitání atomů cesia. První přesné atomové hodiny sestrojili vědec Louis Essen spolu se svým kolegou Jackem Parrym v polovině padesátých let. Vývoj hodin jde samozřejmě rychle dopředu. V roce 2011 se vědcům podařilo sestrojit rekordně přesné atomové hodiny, které pracují s odchylkou jedné sekundy za dvaatřicet miliard let.                                                   www.presny-čas-aromove-hodiny.cz            Budoucnost předpokládá další rozvoj v užívání atomových hodin. V roce 2014 budou ato mové hodiny dopraveny do vesmíru, na Mezinárodni kosmickou stanici. Atomy tak nebudou ovlivňovány gravitací, čímž se dosáhne minimálních odchylek při měření času. Atomové hodiny ve vesmíru se proto stanou zařízením pro nejkvalitnější určování časomíry na Zemi. Atomové hodiny se využívají především k vědeckým a vojenským účelům. Samozřejmě také slouží ke stanovení přesného světového času označovaného UTC.Ten stanoví Mezinárodní úřad pro míry a váhy Přesný čas poskytují i různé vysílače

Použité zdroje http://www.muzeumhodin.eu/cs/expozice/. [online]. [cit. 2012-12-01]. http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Saint-remy-de-provence-cadran-solaire.jpg. [online]. [cit. 2012-12-01]. www.chronomag.cz/clanek…kratka –historie-lidskeho-mereni-casu.html. [online]. [cit. 2012-12-01]. http://cs.wikipedia.org/wiki/Slune%C4%8Dn%C3%AD_hodiny. [online]. [cit. 2012-12-01]. Www.presny-čas-aromove-hodiny.cz    . [online]. [cit. 2012-12-01]. KOLÁŘOVÁ, Růžena a Jiří BOHUNĚK. Fyzika pro 6. ročník základní školy. 2. vyd. Praha: Prometheus, 2002, 162 s. Učebnice pro základní školy (Prometheus). ISBN 978-807-1962-465.    1.prosince 2012