Měření času (Učebnice strana 96 – 99)

Prezentace na téma: "Měření času (Učebnice strana 96 – 99)"— Transkript prezentace:

1 Měření času (Učebnice strana 96 – 99) Čas měříme pomocí hodin, které využívají pravidelně se opakující děje. Člověk začal čas měřit pravděpodobně tehdy, když se naučil počítat. Základem měření času bývaly odedávna jevy svázané s rotací Země, nejčastěji pozorování pohybu nebeských objektů po obloze. Již odpradávna lidé cítili potřebu měřit čas. Zpočátku stačil kalendář, který plus minus většinou vycházel, a který se "seřizoval" pomocí objektů na nebi. z

2 S přibývajícími možnostmi však bylo nutné měřit čas stále přesněji a přesněji, a tak není divu, že došlo k vynálezu, který doslova ovlivnil chod doby - hodiny. Nejstaršími hodinami jsou patrně sluneční hodiny, které však fungovaly pouze když svítilo slunce. Jejich vznik připisujeme starým Egypťanům. Používaly se asi od roku př. n. l. Sluneční hodiny využívaly pravidelné otáčení Země kolem Slunce. Čas byl sledován podle posunu stínu tyče ozářené Sluncem.

3 Římané pak již od 1. stol. n. l. měřili čas přesýpacími hodinami.
Klepsydra - antické vodní hodiny Vodní hodiny – voda protéká soustavou nádob a měnící se výška vodní hladiny nebo pohybující se plovák ukazuje plynutí času. Tyto čínské vodní hodiny jsou přibližně ze 14. století. Římané pak již od 1. stol. n. l. měřili čas přesýpacími hodinami. Přesýpací hodiny byly velmi jednoduché: dvě průhledné nádoby postavené na sobě a spojené úzkým otvorem. Z horní se zvolna sype písek do dolní nádoby a na stupnici můžeme odečíst, kolik času uběhlo.

4 V 9. stol. zavedl král Anglie Alfréd Veliký hodiny svíčkové.
Princip svíčkových hodin spočívá v tom, že za určitou dobu uhoří část svíčky. První mechanické hodiny se podle nejistých zpráv objevily snad ve 12. století, spolehlivé zprávy jsou však až z přelomu 13. a 14. století z anglických a francouzských klášterů. První hodiny užívaly jako zdroj energie závaží a měly i bicí zařízení. Pražský orloj ukazuje kromě našeho času i staročeský čas, doby západu a východu slunce, postavení měsíce a slunce na obloze, fáze měsíce.

5 Od 14. století se vyráběly přenosné a kapesní hodiny s pružinou.
Galileo Galilei krátce před smrtí zkonstruoval velmi důmyslné hodiny s využitím kyvadla. Kyvadlové hodiny však poprvé realizoval až roku 1657 holandský fyzik Christiaan Huygens. Roku 1754 zavedl Angličan T. Mudge dodnes používaný kotvový krok. A již roku 1790 vyrobila společnost Jaquet-Droz a Leschot ve Švýcarsku první náramkové hodinky.

6 Přesnost mechanických hodin se dále zvyšovala a v 18
Přesnost mechanických hodin se dále zvyšovala a v 18. století se podařilo změřit nerovnoměrnosti v pohybu Země. Tím byl zdánlivý pohyb Slunce jako časový normál nahrazen mechanickými oscilátory a hodinami. Ve 20. století se začaly používat i jiné pohony a oscilátory. Nejrozšířenější jsou dnes hodiny s elektrickým pohonem a piezoelektrickým či křemenným (quartzovým) oscilátorem. Ten má vysokou přesnost, nízké výrobní náklady a snadno se propojuje s elektronickými obvody. Nejpřesněji měří čas atomové hodiny.

7 Atomové hodiny jsou velmi přesné hodiny, měřící čas na základě rezonanční frekvence atomů. Jejich přesnost je taková, že může dojít k odchylce maximálně jedné sekundy za 150 milionů let. První atomové hodiny byly postaveny v roce 1949 v USA. První přesné atomové hodiny byly postaveny Louisem Essenem v roce Princip atomových hodin byl vypracován v roce 1946 Willardem Frankem Libbym. Jeho základem je kmitání atomů plynného čpavku, resp. cesia. Objev principu atomových hodin položil základy pro novou definici času: od roku 1967 je sekunda oficiálně popsána jako kmitů atomů cesia. Do té doby byla charakterizována jako 1/ středního slunečného dne. Atomové hodiny se používají při kontrole jiných hodin a pro vědecké účely ve hvězdárnách, v laboratořích, ve vysokorychlostních letadlech pro sladění s navigačními signály na rádiové frekvenci. Údaje hodin kontrolujeme pomocí časových znamení, tj. signálů mezinárodní časové služby, které vysílá televize, rozhlas nebo telefon.

8 K přesnému měření doby trvání krátkých dějů užíváme obvykle stopky.
Stopky mají dvě kruhové stupnice: Hlavní stupnice s větším průměrem je rozdělena na 60 dílů, tzn. 60 sekund. Každý jeden dílek, tedy 1 sekunda, je ještě rozdělen na 5 dílků ( 1 dílek = 0,2 s). Vedlejší stupnice je rozdělena na 30 dílků, 1 dílek určuje posunutí o 1 minutu. Mohou mít i třetí stupnici rozdělenou na 100 dílků. Jeden dílek této stupnice odpovídá jedné setině minuty, tj. 0,01 min = 0,01· 60 s = 0,6 s. Stopky ukazují 40 min 54,6 s = 40,91 min Měření stopkami: Nejprve se přesvědčíme, že obě ručičky směřují na počátek stupnic. Při startu uvedeme obě ručičky stisknutím tlačítka do pohybu. V okamžiku, kdy proběhl měřený čas, stisknutím tlačítka ručičky zastavíme. Na malé stupnici určíme počet minut, na velké sekund a desetin sekund.

9 K odměřování stejných dob používáme metronom.
Dnes se převážně používají stopky digitální, které jsou velmi přesné a naměřený čas zobrazují samy. K odměřování stejných dob používáme metronom. Metronom měří čas pomocí zvukových signálů. Dobu, která proběhne mezi dvěma následujícími signály, lze měnit nastavením kyvadla. Užívá se hlavně v hudbě pro nastavení tempa. Otázky a úlohy k opakování – učebnice strana 99 – 100.