Produzione clessidra. La clessidra è precisa?

"... E nell'eternità la clessidra rimarrà come un giocattolo per bambini."
In un lontano passato, l'antica clessidra, che serviva nell'antica Grecia come simbolo del dio Kronos, giudice supremo e custode del tempo, era composta da due fiaschi di vetro collegati tra loro tramite un diaframma di metallo, vetro, mica o legno. Con l'uso prolungato della clessidra, questi diaframmi venivano spesso cancellati, aumentando di diametro. La sabbia si è riversata più velocemente e il "corso" del tempo è stato interrotto.

Dal 1750 i soffiatori di vetro hanno imparato a realizzare un'unica fiasca di vetro per le clessidre. Il pallone è passato dolcemente in un collo stretto e si è espanso di nuovo. Hanno cominciato a riempirlo di sabbia attraverso un piccolo foro sul fondo, che è stato poi ricoperto di cera. Dal 1800 i maestri hanno imparato a sigillare il foro nel fiasco.

La sabbia è sempre stata il principale riempitivo per le clessidre. La precisione della clessidra dipende dalle condizioni della sabbia, dalla forma del pallone e dalla qualità della sua superficie. La sabbia deve essere asciutta, omogenea, i granelli di sabbia tondi dovrebbero avere preferibilmente la stessa dimensione e un'elevata resistenza all'abrasione. Nel Medioevo si usavano anche polvere di marmo, zinco o piombo, oltre a gusci d'uovo macinati. Dal XIII secolo sono note varie ricette per fare la "sabbia" per gli orologi. Veniva setacciato, lavato, bollito e ricotto. Al giorno d'oggi, al posto della sabbia, vengono utilizzate minuscole sfere di vetro.

La clessidra era una volta lo strumento principale e abbastanza accurato per misurare il tempo. Dal XV secolo sono stati utilizzati anche sulle navi per la navigazione. Durante il suo viaggio intorno al mondo, Magellan ha installato 18 clessidre su ciascuna delle sue navi. Marinai appositamente assegnati capovolsero la clessidra.

Come funziona la classica clessidra?
Nella parte superiore del pallone, la sabbia precipita verso il basso e cade sotto l'azione della gravità. All'inizio del movimento, il flusso crescente dei granelli di sabbia in caduta è contrastato dal flusso inverso dell'aria spostata dal fondo del pallone, che si precipita verso l'alto, cercando di passare tra i singoli granelli di sabbia.
La velocità del getto di sabbia è determinata dalla velocità dei granelli di sabbia che cadono quando si verifica un equilibrio tra la forza di gravità che agisce sui granelli di sabbia e la forza di resistenza dell'aria che si verifica quando i granelli di sabbia cadono.
Il flusso costante di sabbia che cade porta gradualmente ad un aumento della pressione dell'aria sul fondo del pallone. Quando il flusso di granelli di sabbia è quasi asciutto, puoi vedere come il flusso d'aria, fuoriuscendo dal basso verso l'alto, raccoglie gli ultimi granelli di sabbia nella parte superiore del pallone e li solleva di alcuni millimetri prima che cadano definitivamente giù.

Perché puoi misurare il tempo con una clessidra?
La sabbia è un materiale complesso che a volte si comporta come un solido e talvolta come un liquido. Sembra che in una clessidra un flusso uniforme di sabbia sia simile al flusso di un liquido, ma c'è una differenza essenziale. Se fosse un liquido, la sua quantità che scorre attraverso il foro dell'orologio dipenderebbe dall'altezza della colonna di liquido sopra il foro. E la quantità di sabbia che passa attraverso il buco nella clessidra per unità di tempo non dipende dall'altezza della sabbia sopra il buco. Ecco perché la sabbia può essere utilizzata per misurare il tempo in una clessidra.

La velocità costante del flusso di sabbia è dovuta alla ridistribuzione delle forze che si verificano nello spessore della sabbia, che compaiono nei punti di contatto dei granelli di sabbia. In grandi volumi di sabbia, a causa di questi punti di contatto, si formano "reti" di granelli di sabbia, in cui compaiono "ponti" a cupola.

Questi ponti creano pressione sulle pareti di vetro del pallone. Gli strati di sabbia sottostanti sono in una certa misura liberati dalla pressione degli strati superiori. Di conseguenza, la pressione media della sabbia sul foro, anche con diversi livelli di sabbia, rimane pressoché costante. Ciò si traduce in una velocità costante del getto di sabbia nella clessidra.

Come puoi "gestire" il tempo?

Appendiamo la clessidra a un filo elastico (elastico) e facciamola oscillare su e giù. se fossero, ad esempio, in piedi su un tavolo.

Il diametro del foro che collega le metà del pallone viene solitamente ridotto il più possibile per aumentare il tempo di versamento della sabbia con una minore quantità di sabbia nell'orologio, ad es. aumentare il tempo della clessidra.
Il flusso di materia granulare (sabbia) è diverso dal flusso di un liquido. La sabbia scorre dall'inizio alla fine attraverso il foro alla stessa velocità. Questa proprietà si basa sulla presenza di volte (ponti) all'interno della sabbia. In una clessidra, questo può anche causare la chiusura del foro e impedire alla sabbia di scorrere verso il basso. Quando l'orologio si sposta con accelerazione verso l'alto o verso il basso (ad esempio, durante l'oscillazione), tali ponti sovrapposti si sfaldano.

In quale altro modo puoi "influenzare" il tempo?

Ad esempio, afferra il fondo del pallone con i palmi delle mani. Dopo qualche tempo, "il tempo si fermerà", il flusso di granelli di sabbia si fermerà. Ciò che qui sembra essere un'imposizione mistica delle mani può essere spiegato in modo abbastanza logico. Quando il fondo del pallone viene riscaldato, l'aria al suo interno si riscalda, si espande e tende a salire verso l'alto del pallone, quindi il flusso uniforme dei granelli di sabbia nella clessidra può essere disturbato o addirittura completamente interrotto.

Si possono osservare fenomeni interessanti in alcune insolite clessidre!

Per la sabbia asciutta, l'angolo di riposo di un mucchio di sabbia formato sul fondo del pallone è di circa 30-35 gradi. Questo valore dipende anche dalla forma dei grani. I granelli di sabbia angolari creano pendii più ripidi, mentre i granelli arrotondati creano pendii più dolci.
Se si riempie una clessidra di sabbia con granelli di sabbia di diverso diametro, allora quando si formerà un getto di sabbia, i granelli di sabbia inizieranno a distribuirsi in modo molto interessante, sia nella parte superiore del pallone che nella quello inferiore.

In fondo si forma prima un piccolo cono, la sabbia che scorre dall'alto forma valanghe di sabbia che scivolano lungo il pendio del cono di sabbia. In questo caso, i granelli di sabbia sono ordinati per dimensione: quelli grandi si accumulano principalmente ai piedi del cono e sulle pendici del cono la sabbia giace in strati separati di granelli di sabbia più piccoli e granelli di sabbia più grandi.
Questa "banda" si spiega in due modi: i granelli di sabbia più piccoli possono penetrare tra quelli grandi e formare uno strato, mentre quelli grandi possono rotolare più facilmente lungo il pendio, e quindi creano anche il proprio strato.
Questi processi si ripetono costantemente.
E qualcosa di simile accade nella parte superiore del pallone, solo qui, quando la sabbia si muove, si forma un imbuto conico.

Questo modello a clessidra è simile alla normale clessidra, ma presenta due differenze. In primo luogo, la sabbia si trova tra due lastre piatte e, in secondo luogo, l'orologio sarà riempito con sabbia contenente granelli di sabbia di diverse dimensioni. Da qui la comparsa degli effetti "a strisce" sopra descritti.
Usando un "giocattolo" così scientifico come esempio, le persone serie studiano seri problemi che sorgono, ad esempio, durante lo stoccaggio di materiali sfusi.

Insieme a quelli classici, ci sono anche modelli moderni a clessidra, il cui lavoro sarebbe interessante da considerare. Tali orologi sono anche chiamati "orologi paradossi".

Non crederai ai tuoi occhi, in questo orologio la "sabbia" scorre dal basso verso l'alto, tuttavia le leggi della natura rimangono in vigore!

Un contenitore di vetro è riempito con un liquido ad alta densità e palline con una densità molto inferiore alla densità del liquido. In un liquido più denso, le palline con una densità inferiore salgono, come previsto, verso l'alto. Questo è il principio di base dell'orologio paradosso, in base al quale la "sabbia" sale dal basso verso l'alto. E tutto si ripete in modo nuovo ad ogni giro dell'orologio.

Le clessidre insolite possono avere minuscole sfere di plastica o sfere di vetro piene d'aria come "sabbia". Anche le palline vuote trasparenti, parzialmente riempite con acqua colorata, sembrano molto belle.

Nella posizione verticale dell'orologio si verifica un flusso di palline relativamente denso e poco uniforme verso l'alto. Le palline devono penetrare verso l'alto attraverso uno stretto foro e, a causa della viscosità del liquido, lo trascinano parzialmente insieme a loro, mentre il liquido tende anch'esso verso il basso.

Fondamentalmente, la velocità di abbassamento e sollevamento di una sfera in un liquido dipende dalla differenza di densità delle sfere e del liquido, dal diametro delle sfere e dalla forza del liquido, e la forza del liquido dipende fortemente sulla temperatura.

Se avvii l'orologio del paradosso e lasci alzare almeno alcune palline, quindi metti l'orologio su un lato, puoi vedere chiaramente le singole palline che si alzano lentamente.

In questo caso, puoi persino avere il tempo di determinare la velocità di crescita delle singole palline.
Se rimetti l'orologio verticalmente in modo che le palline inizino a salire in un flusso verso la parte superiore del pallone, quindi nella parte inferiore del pallone, quasi completamente pieno di palline, puoi vedere chiaramente il "buco" che si sposta verso il basso . Questo fenomeno può essere paragonato al movimento di un "buco" in un semiconduttore.

Clessidra "smemorata" o "cattiva".

Una normale clessidra viene calata in un cilindro pieno d'acqua. Il diametro esterno della clessidra è di pochi millimetri più piccolo del diametro interno del cilindro. A riposo, l'orologio, come un galleggiante, è nella parte superiore del cilindro e tutta la sabbia è nella parte inferiore del pallone.
Se il cilindro è ora capovolto, all'inizio la clessidra rimane sul fondo del cilindro, sebbene la sabbia abbia già iniziato il suo movimento. E solo quando quasi metà della sabbia è defluita, la clessidra sale in cima al cilindro. E già nella parte superiore del cilindro, il resto della sabbia nell'orologio viene versato nella parte inferiore del pallone.

La clessidra "smemorata" inizierà a fluttuare solo qualche tempo dopo che il cilindro è stato capovolto.

Perché la clessidra non si alza subito dopo che il cilindro è stato capovolto?
La clessidra all'interno del cilindro ha una densità media inferiore a quella dell'acqua. Quindi l'orologio sale. Se capovolgi l'orologio, all'inizio quasi tutta la sabbia sarà nella metà superiore del pallone, il baricentro dell'orologio sarà, rispettivamente, sopra il centro dell'orologio.

Se l'orologio non fosse in un cilindro stretto, ma in acqua libera, si capovolgerebbe immediatamente a causa della coppia risultante. In un cilindro stretto, vengono spinti contro la parete interna del cilindro. Qui si verifica l'adesione (attrito statico), che impedisce all'orologio di sollevarsi rapidamente.

Solo quando quasi metà della sabbia sarà fuoriuscita, il baricentro dell'orologio scenderà al di sotto del centro. L'attrito statico contro la parete del cilindro e la coppia scompariranno, ora l'orologio può fluttuare nella parte superiore del cilindro.

"Clessidra galleggiante"

Il prossimo esempio di clessidra insolita è una variante chiamata "Floating Hourglass". Qui, una clessidra cilindrica è in un cilindro pieno d'acqua.

Il diametro esterno della clessidra è solo leggermente più piccolo del diametro interno del cilindro. A causa della viscosità del liquido, la clessidra salirà e scenderà molto lentamente in un tale cilindro.
Secondo il suo principio di funzionamento, una clessidra situata in uno stretto cilindro è simile a un dispositivo per misurare la viscosità di un liquido.

Il tempo durante il quale la sabbia viene versata attraverso il collo in un altro recipiente va solitamente da pochi secondi a diverse ore. In precedenza, per aumentare l'intervallo di tempo misurato, in un caso venivano raccolte anche serie di clessidre.

Clessidra "Ruota del tempo"

Ai nostri tempi, hanno imparato a realizzare una clessidra con una "pianta" per tutto l'anno Nella capitale dell'Ungheria, Budapest, ogni anno l'ultimo giorno di dicembre, una gigantesca clessidra "Ruota del tempo" alta diversi metri fa mezzo giro per iniziare un nuovo ciclo annuale di lavoro.

Il capovolgimento della clessidra avviene sempre in una direzione, alla vecchia maniera: con l'ausilio di cavi e un semplice meccanismo.

Ed ecco il focus!

Sapevi che puoi appoggiare l'uovo sul tavolo con l'estremità appuntita rivolta verso il basso?
All'interno di un tale uovo viene realizzata una clessidra asimmetrica. Quando tutta la sabbia è nella parte del pallone che è simmetrica rispetto all'uovo, allora può essere posto sul tavolo all'estremità appuntita e starà in piedi

Dopo un po', quando la sabbia inizia a cadere, il baricentro dell'uovo si sposterà e l'uovo cadrà. La seconda volta non sarà possibile metterlo sull'estremità affilata fino a quando tutta la sabbia dell'orologio non sarà tornata nella sua posizione originale.

Ai nostri giorni, la clessidra ha acquisito molte diverse varianti di esecuzione ed è già entrata nella categoria dei souvenir e dei giocattoli scientifici.

Invece di sabbia e aria in una clessidra, ad esempio, si possono usare palline e uno o due liquidi che differiscono notevolmente per densità.
O forse sarai in grado di inventare la tua versione della "clessidra"?

Il Profeta Muhammad (pace e benedizioni di Allah siano su di lui) disse: « Molte persone sono private di due favori: la salute e il tempo libero.. Sfortunatamente, le persone che sanno come usare il proprio tempo sono una minoranza e la maggior parte di loro sta sprecando il proprio tempo.

Tuttavia, è necessario che la vita richieda che una persona sia in grado di seguire il passare del tempo, distribuirlo nel tempo, rispondere a diverse situazioni della vita, accelerare o rallentare il ritmo della sua attività, utilizzare il tempo in modo razionale.

Allah Onnipotente ha detto: "E fai delle riserve (per il viaggio), e la riserva è la pietà" (Sura "Mucca", ayah 197) .

La capacità di sentire il tempo incoraggia una persona a essere organizzata, raccolta, aiuta a risparmiare tempo, a usarlo in modo più razionale e ad essere preciso. Dopotutto, prima che tu abbia il tempo di guardare indietro, il Giorno del Giudizio è già arrivato... Allora come possiamo rendere conto di tutti i secondi della nostra vita se ognuno è sprecato?

La responsabilità per il proprio tempo e la capacità di usarlo correttamente devono essere instillate nell'infanzia. Di norma, per età scolare, molti bambini già distinguono tra intervalli di tempo e sanno regolarli minimamente: distinguono tra stagioni, giorni della settimana, parti della giornata; sanno che devono alzarsi presto e non andare a letto troppo tardi per stare bene tutto il giorno; Cercano di vestirsi prontamente per non arrivare in ritardo alla lezione.

Molte difficoltà aggiuntive devono essere superate da quei bambini che, quando entrano a scuola, non hanno sviluppato differenze temporali. Letteralmente dalle prime lezioni in classe, i bambini dovrebbero essere in grado di lavorare allo stesso ritmo e ritmo, rispettare il tempo assegnato, essere in grado di gestire le proprie azioni in tempo, risparmiare e pianificare il tempo.

Tutti questi requisiti che la scuola presenterà al bambino e in futuro tutta la sua vita potrà essere preparata anche in età prescolare. Per fare ciò, si propone di sviluppare nei bambini il senso del tempo: la capacità di determinare e sentire determinati periodi di tempo.

Questo articolo parlerà, probabilmente, del mezzo più semplice con cui puoi sviluppare il senso del tempo in un bambino: questo è clessidra.

Dì a tuo figlio che una volta non c'erano orologi elettronici o meccanici. Per misurare i periodi di tempo, le persone usavano la meridiana, la sabbia, l'acqua e altri semplici strumenti. Quindi l'umanità ha imparato a realizzare orologi simili a quelli moderni. All'inizio era un enorme orologio da torre. Poi l'orologio è diventato più piccolo, sono apparse nuove tecnologie ...

Ma alcuni dei semplici adattamenti dei secoli precedenti sono ancora vivi oggi. Ad esempio, una clessidra.

Puoi acquistare la clessidra più semplice in farmacia, negozi di attrezzature mediche o negozi di souvenir. Non c'è da stupirsi che la clessidra sia un attributo essenziale di molti uomini d'affari. Entrano per uno, tre, cinque, dieci, quindici o più minuti.

Le clessidre hanno proprietà meravigliose. Il tempo in loro cessa di essere astratto e si materializza sotto forma di granelli di sabbia. Dal volume di sabbia nella lattina della clessidra, puoi vedere quanto tempo è passato e quanto ne è rimasto.

Mostra e spiega a tuo figlio come usare la clessidra. Per cominciare, invitalo a guardare come la sabbia di una metà dell'orologio si sveglia nell'altra in un solo minuto, poi tre o cinque minuti, ecc.

Ora prova a giocare con la clessidra!

Che tipo di giochi possono essere?

Puoi misurare tutto: chi farà più squat in un minuto? Chi riesce a disegnare più fiori in tre minuti? Quanti fiocchi di neve possono essere tagliati in cinque minuti?

Una clessidra fornirà un prezioso aiuto nello svolgimento dei compiti quotidiani (vestirsi, svestirsi, pulire il letto, giocattoli, ecc.), che possono essere svolti in modo giocoso. Per tali giochi, puoi mettere le clessidre di fila in momenti diversi.

Oggi vengono vendute clessidre speciali per lavarsi i denti. Questo orologio da tre minuti è appeso alla parete del bagno e si attiva quando un bambino o un adulto si lava i denti. Fino a quando non è trascorso il tempo assegnato, non puoi smettere di lavarti i denti.

Durante il pasto, se il bambino non vuole finire la colazione, metti la clessidra sul tavolo e dici: “Proviamo a mangiare la farinata nel tempo che impiegano i granelli di sabbia a scorrere dall'alto del cono verso il fondo due volte. Abbiamo iniziato!.. Mi chiedo quanto tempo ci vuole per mangiare la zuppa? Più o meno?"

Per evitare la concorrenza mentre si mangia, è possibile impostare una delle condizioni in modo che il porridge non possa essere consumato non solo più lentamente del tempo assegnato, ma anche più velocemente. Dopotutto, questa è un'abilità molto importante: rispettare la scadenza!

Ci sono giochi ed esercizi che sviluppano la capacità di sentire il tempo. Questi sono giochi diversi per la definizione più accurata del periodo di tempo. Ad esempio, chiedi al bambino di congelare o rimanere in silenzio esattamente mezzo minuto. Lui stesso deve determinare quando finire l'esercizio. Oppure, al contrario, dai un compito e alla fine inviti il ​​​​bambino a determinare quanto tempo ci è voluto per completarlo.

Invita il bambino a scoprire: un bollitore pieno bollirà in un minuto, in tre?.. Mezzo bollitore? Un bagno pieno d'acqua sarà riempito in tre minuti? Per cinque?

Puoi confrontare tutto il tempo (quante "corse sulla sabbia") hai impiegato tu e tuo figlio per diversi tipi di attività. Puoi persino iniziare un foglio speciale sul muro (meglio - uno grande, delle dimensioni di un foglio Whatman) e riempirlo con icone condizionali. Nel tempo, determinare se c'è progresso o, al contrario, si osserva una regressione.

Come funzione educativa, è utile utilizzare tali orologi quando i bambini non vogliono condividere un giocattolo tra loro. Regoli l'orologio e dici: "Prima, Rasul gioca, quando il tempo sull'orologio si esaurisce, Rasul lascia che Amina giochi con il giocattolo".

A volte gli orologi sono usati per punizione. Dai a tuo figlio una "pausa" (ad esempio, siediti su una sedia in modo che pensi al suo comportamento) finché i granelli di sabbia scorrono nell'orologio. Ricorda che gli psicologi consigliano di organizzare una pausa a seconda dell'età del bambino: un bambino di tre anni si siede su una sedia per 3 minuti, un bambino di cinque anni - 5, ecc.

Puoi utilizzare la clessidra per limitare la quantità di tempo in cui guardi la TV o giochi sul tuo computer. Metti la clessidra su 10 minuti e dici: "Non appena il tempo scade, il computer deve essere spento". Questo educa perfettamente il bambino all'organizzazione e alla capacità di essere responsabile della propria routine quotidiana.

Se il bambino vuole davvero giocare con te e non hai tempo, prova ad essere d'accordo con lui: “Lasciami lavorare mentre le ore passano e in quel momento giocherai da solo. Allora mi unirò a te".

La clessidra ha un effetto rilassante. A molti - non solo adulti, ma anche bambini - piace pensare a lungo come misteriosi granelli di sabbia scorrano da un cono all'altro. Ti rendi conto di quanto velocemente vola il tempo... "Il tempo è la cosa più preziosa che vorresti risparmiare, ma vedo che è il tempo che spendi più facilmente!" (hadith, at-Tirmidhi).

E altri giochi ed esercizi.

Inventa diversi compiti e giochi a seconda dell'età e delle capacità del bambino. Ma non prendere la clessidra come una panacea e non usarla troppo spesso. Altrimenti, a un certo punto sentirai che il potere educativo della clessidra, associato all'effetto della novità, è scemato e la lezione è stata appresa. E il bambino non vuole più cambiarsi o riporre i giocattoli nella clessidra. Rimuovili per un po ', tirali fuori un po' più tardi, quando il bambino vorrà di nuovo vestire una corsa contro il tempo o scoprire se sarà possibile risolvere un puzzle da 50 pezzi in 10 minuti.

Le clessidre sono uno dei più antichi tipi di dispositivi inventati dalle persone per misurare il tempo.

Nonostante lo sviluppo attivo dell'orologeria e l'emergere di meccanismi più avanzati, le clessidre sono ancora utilizzate oggi.

Inizio

La storia dell'emergere della clessidra manca di fatti specifici e confermati in modo affidabile, tuttavia, sulla base delle fonti sopravvissute, si può presumere che il principio della costruzione di un tale dispositivo fosse noto in Asia anche prima della nascita di Cristo. Nonostante gli orologi a bottiglia fossero citati da Archimede, ei primi tentativi di inventare il vetro furono fatti nell'antica Roma, nell'antichità nessuno poteva (o forse non voleva provare) a realizzare una clessidra.

Medioevo

La prossima pietra miliare nella storia della clessidra fu il Medioevo. A quel tempo, anche gli artigiani che lavoravano per migliorare gli orologi a pendolo ad acqua e solari iniziarono a progettare bottiglie. A causa del loro basso costo e facilità d'uso, hanno immediatamente guadagnato un'incredibile popolarità.

Uno dei primi modelli europei di clessidra è stato realizzato a Parigi. La registrazione di ciò era datata 1339 e il testo del messaggio conteneva istruzioni sulla preparazione della sabbia fine (per questo veniva setacciata la polvere di marmo nero, precedentemente bollita nel vino ed essiccata al sole). La qualità della sabbia era uno dei fattori fondamentali da cui dipendeva la precisione dell'orologio: oltre al marmo, sabbia grigiastra composta da polvere di zinco e piombo, sabbia setacciata a grana fine rossastra e sabbie bianche chiare ricavate da gusci d'uovo macinati arrostiti erano abituati. La granularità e la scorrevolezza della sabbia devono essere necessariamente uniformi.

Molto spesso, la sabbia veniva ricoperta dall'aspettativa che l'orologio funzionasse per trenta minuti o un'ora, ma c'erano anche modelli che funzionavano per tre e persino dodici ore.

Per la produzione di elementi del corpo di sabbia, camini e orologi da parete con uno sciopero, è stato utilizzato lo sviluppo della tecnologia di produzione del vetro trasparente. Per gli orologi da bottiglia, è stato convertito in matracci sferici.

Per la massima precisione, il vetro doveva essere liscio, senza difetti. Nel punto in cui il collo del vaso si restringeva, veniva posto un diaframma metallico orizzontale, la cui apertura serviva a regolare la quantità e la velocità di versamento dei granelli di sabbia. Alla giunzione, la struttura è stata legata con un grosso filo e fissata con resina. Purtroppo gli artigiani medievali non sono mai riusciti a realizzare una clessidra che non fosse inferiore in precisione a quella solare: con un uso prolungato, i granelli di sabbia si sono progressivamente frantumati e il foro nel diaframma si è espanso, accelerando così il passaggio della sabbia.

nuovo tempo

Con l'avvento degli orologi da polso per interni, da donna e da uomo con movimento meccanico, la clessidra doveva essere migliorata in modo che potesse competere con dispositivi di misurazione del tempo più accurati. Per fare ciò, nelle città di Augusta e Norimberga iniziò la produzione di clessidre, il cui progetto consisteva in quattro sistemi di fiaschi in una cassa. Allo stesso tempo, il matematico De la Hire ha creato una clessidra in grado di misurare intervalli di secondi. I tentativi di sostituire la sabbia con il mercurio furono fatti dall'astronomo Tycho Brahe. Tuttavia, le ultime due innovazioni non sono state così significative come l'invenzione del meccanismo a molla da parte di Stefan Farfleur, che prevedeva l'inclinazione automatica dell'orologio.

Novecento e modernità

Nonostante la clessidra non sia la più precisa e presenti alcuni inconvenienti, non hanno cessato di essere utilizzate nel ventesimo secolo. In aula e nelle centrali telefoniche è stata utilizzata una clessidra con meccanismo di ribaltamento automatico (per controllare il tempo di brevi conversazioni telefoniche).

Allo stato attuale, le clessidre antiche possono fungere da elemento decorativo e i modelli tempestati di diamanti sono particolarmente apprezzati dai collezionisti. E, infine, l'orologio elettronico a forma di bottiglia, sullo schermo del quale non vengono versati granelli di sabbia, ma pixel, ci ricorda la storia dello sviluppo degli orologi.

La clessidra è uno dei dispositivi più antichi e semplici per misurare il tempo. La fiaschetta e la sabbia all'interno, che scorre da una camera all'altra sotto la gravità della sabbia: questo è il parametro che conta i secondi sfuggenti. Il periodo di tempo che l'orologio è in grado di registrare direttamente dipende dalle dimensioni del pallone e dalla larghezza del foro attraverso il quale la sabbia si sveglia. Ecco perché molto spesso ci sono orologi che contano l'intervallo di tempo di 1, 2, 5 e 30 minuti: questo è il momento ottimale per una piccola fiaschetta. E' presente anche una clessidra che conta l'intervallo di tempo pari a 365 giorni (1 anno). Il loro peso, insieme alla sabbia, è di circa 40 tonnellate, e il diametro del pallone è tale che una BMW può essere facilmente inserita all'interno. Tale clessidra è stata installata come decorazione della Piazza del Cremlino e della Piazza della Vittoria di Bolgarskaya.

L'enorme massa non è l'unica ragione per cui la clessidra non conta grandi intervalli di tempo. Il fatto è che è estremamente difficile ottenere un getto uniforme di sabbia. Nel tempo, la sabbia si consuma, trasformandosi in polvere, la velocità della sua infiltrazione attraverso il foro aumenta e l'orologio inizia a "correre". L'intera evoluzione della clessidra si basa sulla scelta della sabbia giusta per l'orologio, che durerebbe a lungo e verserebbe in modo uniforme.

Che tipo di sabbia viene scelta per la clessidra?

La sabbia a clessidra deve avere determinate proprietà: deve avere un diametro approssimativamente uguale, essere scorrevole e i granelli di sabbia non devono graffiarsi l'uno contro l'altro. Ecco perché la normale sabbia fluviale non attecchiva: veniva rapidamente sostituita con sabbia ricotta a grana fine, che veniva setacciata attraverso diversi setacci, che garantivano un diametro approssimativamente uguale dei granelli di sabbia. Prima di posare nel pallone, era importante liberare completamente la sabbia dall'umidità, altrimenti la sua scorrevolezza sarebbe compromessa.

Un'altra opzione popolare è la sabbia di piombo, che era composta da zinco e polvere di piombo: tale sabbia graffiava meno la superficie interna del pallone, violando la levigatezza delle sue pareti.

Oltre al piombo e alla sabbia bruciata, venivano usati marmo consumato, gusci d'uovo frantumati, ossido di stagno e persino mercurio (fortunatamente non attecchiva). Il quarzo, una pietra con molte proprietà curative, è diventato un riempitivo popolare per le clessidre.

L'inventore Stefan Farfleur ha dato un contributo significativo al miglioramento del meccanismo della clessidra: ha creato una molla che fa girare automaticamente le lampadine dell'orologio, scambiandole e ricominciando a scorrere il tempo. Pertanto, è diventato possibile misurare grandi intervalli di tempo senza aumentare la massa dell'orologio e il diametro del suo bulbo.

Ma l'uso dell'acqua al posto della sabbia nella clessidra segnò l'inizio della creazione di un orologio ad acqua (la cosiddetta clessidra). Ma questa è una storia completamente diversa.

Clessidra: la custode del tempo sul nostro pianeta! Questo è uno dei più antichi movimenti di orologi. È stato inventato e realizzato ancor prima che iniziasse la nostra resa dei conti. Solo nessuno potrà mai scoprire chi fosse quell'uomo geniale, che ha presentato il corso di tutti i tempi sotto forma di clessidra. La storia non sa con certezza chi sia stato in grado di rivestire un concetto così inarrestabile in un flacone di vetro pieno di cristalli di quarzo.

L'ingresso degli orologi nella storia

L'Europa nel Medioevo ha utilizzato attivamente questo ingegnoso dispositivo per determinare il suo tempo. È noto che i monaci europei medievali non potevano immaginare la propria vita senza orologi. I marinai dovevano anche capire il passare del tempo.

Spesso veniva usata una clessidra, che continuava a contare il tempo solo per mezz'ora. La durata del versamento della sabbia dalla parte superiore del pallone al fondo potrebbe essere di circa un'ora. Nonostante la sua accuratezza (e gli orologi erano famosi per questo), una tale invenzione in futuro cessò di essere popolare tra le persone. Anche se gli inventori si sono impegnati molto e nei loro tentativi di migliorare la clessidra sono persino arrivati ​​​​al punto di essere in grado di fornire alla società un'enorme fiaschetta di vetro in grado di contare il tempo: 12 ore.

Come funziona il tempo della sabbia

Per ottenere dati temporali più accurati, nella produzione di questo dispositivo è stato utilizzato solo il vetro più trasparente. All'interno le fiasche venivano rese perfettamente lisce in modo che nulla potesse impedire alla sabbia di cadere liberamente nel contenitore inferiore. Il collo che collegava le due parti della clessidra era provvisto di uno speciale diaframma di regolazione. Attraverso la sua apertura, i chicchi passavano uniformemente e liberamente dalla parte superiore a quella inferiore.

Il tempo è sabbia

Per un orologio più accurato, il suo elemento principale - la sabbia - è stato sottoposto a un'attenta preparazione:

• La combinazione di colori rossastri del contenuto dell'orologio è stata ottenuta bruciando sabbia ordinaria e processandola attraverso molti dei filtri più fini. Tali setacci non davano nemmeno la possibilità a un granello di sabbia scarsamente levigato e non pestato di "scivolare" nella massa totale.
• Le sabbie di colore chiaro sono state ottenute da normali gusci d'uovo. La shell è stata prima accuratamente selezionata. Dopo ripetute asciugature e lavaggi, veniva sottoposto a tostatura. Poi è arrivato il momento della macinazione, per la futura sabbia. Pezzi del guscio sono stati macinati più volte e sottoposti al passaggio attraverso i setacci di frazioni fini a noi già familiari.
• In tali orologi venivano utilizzate anche polvere di piombo e polvere di zinco.
• Sono noti casi di macinazione del marmo in polvere fine, per riempire clessidre. A seconda del colore del marmo, il contenuto della fiasca era bianco o nero.

Nonostante il fatto che la clessidra mostrasse il tempo in modo più affidabile rispetto ad altri tipi, anche loro dovevano essere cambiati. I prodotti in vetro, idealmente lisci all'interno, dopo un certo periodo si sono coperti di micrograffi. E, naturalmente, la precisione dell'orologio ha iniziato a risentirne. Il più preferito dagli utenti di questo dispositivo era la presenza di un orologio pieno di piombo. Lui, a causa della sua granulosità uniforme, rovinava meno l'interno della fiaschetta, il che faceva durare più a lungo l'orologio.

Al giorno d'oggi, gli orologi pieni di contenuti sciolti sono spesso usati come decorazione per interni. E gli amanti dell'antiquariato sono alla ricerca di costosi vecchi modelli decorati con elementi preziosi.

A proposito, ci sono alcuni luoghi in cui l'uso di questa invenzione non si è fermato nemmeno nel XX secolo. Tali prodotti contavano il tempo nelle aule di tribunale. È vero, avevano un meccanismo di ribaltamento automatico. Inoltre, i centralini telefonici utilizzavano ampiamente le clessidre. Grazie al suo breve tempo di ciclo, l'orologio ha svolto un ottimo lavoro nel leggere l'ora in brevi conversazioni telefoniche.