Čas Hana Krátká, Zuzana Macháčková Úvod

Prezentace na téma: "Čas Hana Krátká, Zuzana Macháčková Úvod"— Transkript prezentace:

1 Čas Hana Krátká, Zuzana Macháčková Úvod
Jednotky času(převody) Stará jednotka času Měření času Historie Měřidla Zakončení

2 Úvod Čas je jedna ze základních fyzikálních veličin, jíž se měří vzdálenost mezi událostmi na první souřadnici časoprostoru. Čas se dá také definovat jako neprostorové lineární kontinuum, v němž se události stávají ve zjevně nevratném pořadí. Jako takový je podstatnou složkou struktury vesmíru. Je velmi obtížné, až nemožné, si čas nějak představit. Pokusy o pochopení času byly po dlouhou dobu především doménou filosofů, později i vědců. Na povahu a smysl času existuje množství silně odlišných náhledů, a je proto obtížné nabídnout jeho nekontroverzní a jasnou definici. Důležitým pojmem je tzv. šipka času (angl. arrow of time), která určuje smysl (směr) plynutí času.

3 Jednotky času(převody)
Sekunda = zákl. jednotka SI Minuta = 60 sekund Hodina = 60 minut, 3600 s Den 24 hodin = s Týden = 7 dní Měsíc = 28 až 31 dní Rok = 12 měsíců Obyčejný rok = 365 dní Přestupný rok = 366 dní Základní jednotkou času je v systému SI sekunda, která je definována jako doba trvání period záření, které odpovídá přechodu mezi dvěma hladinami velmi jemné struktury základního stavu atomu cesia 133. Tato definice předpokládá celsiový atom v klidu při teplotě absolutní nuly.

4 Stará jednotka času aeon 1aeon = 109 let (historická jednotka času)

5 Měření času Čas měříme hodinami. Měřením času se také zabývají hlavně vědci a technici a v minulosti to byl jeden z hlavních úkolů astronomie. Čas má ovšem zásadní význam i pro běžný lidský život, který je z povahy věci časově omezen („nemám čas“), pro organizaci lidské společnosti (kalendář), včetně hospodářství („čas jsou peníze“). Čas byl vždy důležité téma pro spisovatele, umělce a filosofy. Jednotky času kvantifikují délku trvání událostí a intervalů mezi nimi. Pravidelně se opakující události a objekty se zjevně pravidelným pohybem dlouho sloužily jako standardy pro jednotky času – mezi takové očividně pravidelné jevy patří pohyb Slunce po obloze, fáze Měsíce a kmit kyvadla.

6 Historie O měření času se lidé pokoušejí již tisíciletí, základní myšlenku toho měření vyjádřil Aristotelés definicí, že „čas je napočítaný pohyb ve vztahu k před a po“. Čas se tedy měří počítáním (pravidelných) pohybů, a to tradičně na dvou úrovních: pro delší intervaly počítáním roků, měsíců a dnů v kalendáři, pro kratší intervaly počítáním rychlejších pravidelných jevů na hodinách. Obě úrovně předvádí pražský staroměstský orloj s horním ciferníkem hodinovým a dolním kalendářovým. Pro kalendářní měření času se nejprve používaly dobře viditelné fáze Měsíce, později i (zdánlivý) roční pohyb Slunce. Už z mladší doby kamenné (neolitu) jsou známy stavby, které sloužily ke stanovení slunovratu a rovnodennosti (např. Stonehenge), o pokročilejších způsobech kalendářního měření patrně svědčí nedávno nalezený disk z Nebry. Také roční pohyb některých hvězd (např. Siria) se užíval ke stanovení správné doby pro polní práce.

7 Pro určování denní doby a pro měření kratších (infradiánních) intervalů se využíval (zdánlivý) denní pohyb Slunce, měřený délkou stínu, později gnómonen a slunečními hodinami. Vyspělejší kultury užívaly i vodní hodiny (klepsydra) a od středověku přesýpací hodiny s pískem. Ty byly nejpřesnějším prostředkem na odměřování kratších intervalů až do 17. století. 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. Mechanické hodiny se skládají ze tří částí: 1) oscilátoru, 2) zdroje energie a 3) počítacího a indikačního zařízení. První hodiny užívaly jako oscilátor poměrně nepřesný lihýř, jako zdroj energie závaží a měly i bicí zařízení. Od 14. století se vyráběly přenosné a kapesní hodiny s pružinou, byly ovšem málo přesné. Při pokusech s volným pádem měřil snad Galileo Galilei čas počítáním srdečního tepu a krátce před smrtí zkonstruoval velmi důmyslné hodiny s využitím kyvadla jako oscilátoru (prvku určujícího rychlost chodu hodin).

8 Kyvadlové hodiny však poprvé realizoval až roku 1657 holandský fyzik Christiaan Huygens, který také o něco později vybavil lihýř pružinou, čímž vznikl nepokoj, přesnější oscilátor, který se hodil i do přenosných a velmi malých hodinek. Přesnost kyvadlových 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. Pro nejpřesnější měření času se užívají atomové hodiny, využívajících vlastní frekvence pravidelných kmitů při stavovém přechodu atomu cesia. Nejpřesnější světový čas se určuje statistickým průměrem několika set césiových hodin po celém světě. Nepřesnost (lépe variace chodu) hodin, která činila u prvních lihýřových hodin asi 100 s/den, se u nejlepších kyvadlových hodin snížila na sekundu za rok, u křemenných hodin na sekundu za tisíc let a u césiových hodin za milion let, celkově tedy o 12 desetinných řádů. Měření času a kmitočtu patří dnes k nejpřesnějším měřením vůbec.

9 Měřidla Vodní hodiny Ukazují čas na dva možné způsoby. Buď podle toho, kolik vody nakape do nádoby, nebo naopak podle toho kolik z nádobky odteče (odkape). Jsou tvořené z dvou nádob, do horní se naleje voda, která pak odkapává malým otvorem do dolní nádoby. Podle toho kam sahá voda (ať již v horní nebo v dolní nádobě) se jednoduše vidí kolik je hodin. Spodní nádoba se obvykle vyprazdňovala jednou za 24 hodin. (vlastně docela šikovné hodiny, narozdíl od toho so lidé věří, neukazují totiž jen celé dny. Hodiny vodní ukazovaly čas řádově s přesností na 5 minut, což je vlastně víc než dost. Co se týká přesnosti, byly na tom nejlépe vodní hodiny, kde do horní nádrže neustále natékala voda, a výška hladiny byla závislá na přepadu. tento typ dokázal mít přesnost času i v rozmezí +- 1 minutu za 24 hodin. Stopky Přístroj pro měření časových charakteristik určitých (například sportovních ) výkonů se zvolenou přesností. Rozlišují se stopky mech, a elektronické (analogové nebo digitální) s různým dělením času (na 10-1, 100-1, ). Stopky v synchronizační úpravě umožňují průběžně odčítat několik mezičasů a výsledných časů. Při použití stopek jako základního prostředku měření rychlosti ve sportu se stopky spouštějí ručně s individuální chybou, protnutím světelného paprsku nebo detekčním způsobem s vysokou přesností.

10 Přesýpací hodiny Přesýpací hodiny jsou typem hodin, využívajícím pro měření času pohyb písku v důsledku gravitace. Skládají se ze dvou skleněných baněk umístěných nad sebou a spojených úzkým hrdlem. Písek z horní baňky postupně přechází do spodní baňky. Jakmile uplyne měřený časový úsek (závisí na charakteru přesýpacích hodin), je horní baňka prázdná a hodiny se musí obrátit, aby mohl být měřen další úsek.

11 Sluneční hodiny [Hodiny] sluneční udávají čas pravý. [Hodiny] sluneční představuje každá plocha. na níž jsou zobrazeny čáry hodinové; stín tyčinky, ukazováku (stylus), připadající na n-tou čáru hodinovou,. ukazuje, že jest n hodin pravého času. Pro určitou polární výšku jsou [Hodiny] sluneční zařízeny, má-li ukazovák směr rovnoběžný k ose světové. Čáry hodinové lze obdržeti buď počtem nebo konstrukcí. O sestrojení hlavních druhů [Hodiny]-in slunečních viz Dr. F. J. Studnička, Zeměpis všeobecný, čásť astronomická str Nauka o sestrojování [Hodiny]-in slove gnómónika (v. t.) Gs. Atomové hodiny Atomové hodiny jsou velmi přesné hodiny, měřící čas na základě rezonanční frekcence atomů.Atomové hodiny jsou druh hodin, které používají atomové rezonance jako standardu. První atomové hodiny byly postaveny v roce 1949 v USA. První přesné atomové hodiny byly postaveny Louisem Essen v roce 1955.

12 Dětská měřidla

13 Zakončení fyzikální veličiny Času
Čas je fyzikální veličina, která vyjadřuje dobu trvání děje. Symbol veličiny: t (angl.time, lat. tempus) Základní jednotka: sekunda, značka s (výraz vteřina lze pro označení času používat v běžném hovorovém jazyce , nikoliv v písemném projevu a ve fyzice). Další používané jednotky: rok, měsíc, týden, den, hodina h, minuta min, milisekunda ms, mikrosekunda µs, nanosekunda ns, pikosekunda ps atd. Zdroje z kterých jsme čerpaly: