Pentru ceasul de apă individual de la Muzeul Copiilor din Indianapolis, consultați Ceasul de apă (Indianapolis).

Piesă de timp în care timpul este măsurat de fluxul de lichid în sau în afara unui vas

Un afișaj de două ceasuri de apă de ieșire de la Muzeul Agora Antică din Atena. Vârful este un original de la sfârșitul secolului al V-lea î.Hr. Fundul este o reconstrucție a unui original de lut. Un afișaj de două ceasuri de apă de ieșire de la Muzeul Agora Antică din Atena. Vârful este un original de la sfârșitul secolului al V-lea î.Hr. Fundul este o reconstrucție a unui original de lut.

A ceas cu apă sau clepsidră (Greacă κλεψύδρα din κλέπτειν kleptein, 'a fura'; ὕδωρ hydor, „apă”) este orice ceas prin care timpul este măsurat prin fluxul reglementat de lichid în (tip de intrare) sau în afara (tip de ieșire) dintr-o navă și în care cantitatea este apoi măsurată.

Ceasurile de apă sunt unul dintre cele mai vechi instrumente de măsurare a timpului. Debitul în formă de bol este cea mai simplă formă de ceas cu apă și se știe că a existat în Babilon, Egipt și Persia în jurul secolului al XVI-lea î.Hr. Alte regiuni ale lumii, inclusiv India și China, au, de asemenea, dovezi timpurii ale ceasurilor de apă, dar primele date sunt mai puțin sigure. Cu toate acestea, unii autori susțin că ceasurile de apă au apărut în China încă din 4000 î.Hr.

Proiecte

Un ceas de apă folosește fluxul de apă pentru a măsura timpul. Dacă vâscozitatea este neglijată, principiul fizic necesar studierii unor astfel de ceasuri este legea lui Torricelli. Există două tipuri de ceasuri de apă: intrare și ieșire. Într-un ceas de apă de evacuare, un recipient este umplut cu apă, iar apa este drenată încet și uniform din recipient. Acest container are marcaje care sunt folosite pentru a arăta trecerea timpului. Pe măsură ce apa părăsește recipientul, un observator poate vedea unde este nivelul apei cu liniile și poate spune cât timp a trecut. Un ceas cu apă de intrare funcționează practic în același mod, cu excepția faptului că în loc să curgă din recipient, apa umple recipientul marcat. Pe măsură ce recipientul se umple, observatorul poate vedea unde se întâlnește apa cu liniile și poate spune cât timp a trecut. Unele ceasuri moderne sunt numite „ceasuri de apă”, dar funcționează diferit de cele antice. Cronometrarea lor este guvernată de un pendul, dar utilizează apa în alte scopuri, cum ar fi furnizarea puterii necesare pentru a conduce ceasul folosind o roată de apă sau ceva similar sau având apă în afișajele lor.[este necesară citarea]

Grecii și romanii au avansat proiectarea ceasului de apă pentru a include clepsydra de intrare cu un sistem de feedback timpuriu, angrenaj și mecanism de evacuare, care au fost conectate la automatele fanteziste și au dus la o precizie îmbunătățită. Alte progrese au fost făcute în Bizanț, Siria și Mesopotamia, unde ceasurile de apă din ce în ce mai precise au încorporat angrenaje segmentare și epiciclice complexe, roți de apă și programabilitate, progrese care în cele din urmă și-au îndreptat drumul spre Europa. În mod independent, chinezii și-au dezvoltat propriile ceasuri de apă avansate, încorporând roți dințate, mecanisme de evacuare și roți de apă, transmițând ideile lor în Coreea și Japonia.[este necesară citarea]

Unele modele de ceasuri de apă au fost dezvoltate independent, iar unele cunoștințe au fost transferate prin răspândirea comerțului. Aceste ceasuri de apă timpurii au fost calibrate cu un cadran solar. Deși nu a atins niciodată un nivel de precizie comparabil cu standardele actuale de cronometrare, ceasul de apă a fost cel mai precis și cel mai utilizat dispozitiv de cronometrare timp de milenii, până când a fost înlocuit cu ceasuri cu pendul mai precise în Europa secolului al XVII-lea.[este necesară citarea]

Folosirea unui ceas de apă pentru a bate o frunză de aur în Mandalay (Myanmar). Folosirea unui ceas de apă pentru a bate o frunză de aur în Mandalay (Myanmar).

Dezvoltare Regionala

Egipt

Fragment de ceas cu apă bazaltică, cu indicatori de timp de evaporare pe interior ca puncte pe djed și era hieroglifă. Perioada târzie, dinastia a 30-a. Din Egipt. Muzeul Petrie de Arheologie Egipteană, Londra Fragment de ceas cu apă bazaltică, cu indicatori de timp de evaporare pe interior ca puncte pe djed și era hieroglifă. Perioada târzie, dinastia a 30-a. Din Egipt. Muzeul Petrie de Arheologie Egipteană, Londra

Cel mai vechi ceas de apă despre care există dovezi fizice datează din c. 1417–1379 î.Hr., în timpul domniei lui Amenhotep al III-lea, unde a fost folosit în Templul lui Amen-Re de la Karnak. Cea mai veche documentație a ceasului de apă este inscripția mormântului oficialului curții egiptene Amenemhet din secolul al XVI-lea î.Hr., care îl identifică drept inventatorul său. Aceste ceasuri de apă simple, care erau de tipul de scurgere, erau vase de piatră cu laturile înclinate care permiteau scurgerea apei la o rată aproape constantă dintr-o mică gaură din partea de jos. Existau douăsprezece coloane separate cu marcaje spațiate constant în interior pentru a măsura trecerea „orelor” pe măsură ce nivelul apei le atingea. Coloanele erau pentru fiecare dintre cele douăsprezece luni pentru a permite variațiile orelor sezoniere. Aceste ceasuri erau folosite de preoți pentru a determina ora pe timp de noapte, astfel încât riturile și sacrificiile templului să poată fi efectuate la ora corectă. Este posibil ca aceste ceasuri să fi fost folosite și în lumina zilei.[este necesară citarea]

Babilon

În Babilon, ceasurile de apă erau de tipul de ieșire și aveau o formă cilindrică. Utilizarea ceasului de apă ca ajutor pentru calculele astronomice datează din perioada Vechiului Babilonian (c. 2000 – c. 1600 î.Hr.). În timp ce nu există ceasuri de apă supraviețuitoare din regiunea mesopotamiană, cele mai multe dovezi ale existenței lor provin din scrierile de pe tablele de lut. Două colecții de tablete, de exemplu, sunt Enuma-Anu-Enlil (1600–1200 î.Hr.) și MUL.APIN (Secolul VII î.Hr.). În aceste tablete, ceasurile cu apă sunt utilizate pentru a face referire la plata ceasurilor de noapte și de zi (paznici).[este necesară citarea]

Aceste ceasuri erau unice, deoarece nu aveau un indicator cum ar fi mâinile (așa cum se utilizează de obicei astăzi) sau crestăturile canelate (așa cum erau folosite în Egipt). În schimb, aceste ceasuri au măsurat timpul „după greutatea apei care curge din„ acesta. Volumul a fost măsurat în unități de capacitate numite qa. Greutatea, mana (unitatea greacă pentru aproximativ o lire sterline), este greutatea apei într-un ceas de apă.[este necesară citarea]

În vremurile babiloniene, timpul era măsurat cu ore temporale. Așa cum, odată cu schimbarea anotimpurilor, s-a schimbat și durata zilei. „Pentru a defini lungimea unui„ ceas de noapte ”la solstițiul de vară, trebuia să turnați două mană de apă într-o clepsidră cilindrică; golirea acestuia indica sfârșitul ceasului. Trebuie adăugată o șesime din mană, fiecare jumătate succesivă. -lună. La echinocțiul, treia mana trebuia golită pentru a corespunde unui ceas, iar patru mană erau golite pentru fiecare ceas din noaptea solstițială de iarnă. "

India

Potrivit lui N. Kameswara Rao, ghivecele săpate din situl Indhen Valley din Mohenjo-daro (în jurul anului 2500 î.Hr.) ar fi putut fi utilizate ca ceasuri de apă. Acestea sunt conice în partea de jos, au o gaură în lateral și sunt similare cu ustensila folosită pentru a efectua abhiṣeka (turnare de apă ritualică) pe lingamuri. N. Narahari Achar și Subhash Kak sugerează că utilizarea ceasului de apă în India antică este menționată în Atharvaveda din mileniul II î.Hr.

Școala Jyotisha, una dintre cele șase discipline Vedanga, descrie ceasuri de apă numite ghati sau kapala care măsoară timpul în unități de nadika (aproximativ 24 de minute). O clepsidra sub forma unui vas de cupru plutitor și care se scufundă este menționată în Sürya Siddhānta (Secolul V d.Hr.). La Nalanda, o universitate budistă, intervale de patru ore au fost măsurate de un ceas de apă, care consta dintr-un castron de cupru similar care conține două plutitoare mari într-un castron mai mare umplut cu apă. Vasul a fost umplut cu apă dintr-o mică gaură de la fundul său; s-a scufundat când a fost complet umplut și a fost marcat de bătaia unui tambur în timpul zilei. Cantitatea de apă adăugată a variat în funcție de anotimpuri, iar ceasul a fost operat de studenții de la universitate.

Descrieri ale ceasurilor de apă similare sunt, de asemenea, date în Pañca Siddhāntikā de către polimatul Varāhamihira (secolul al VI-lea d.Hr.), care adaugă detalii suplimentare contului dat în Sürya Siddhānta.[este necesară o citare completă]. Alte descrieri sunt înregistrate în Brāhmasphuṭa Siddhānta, de către matematicianul Brahmagupta (sec. VII d.Hr.). O descriere detaliată cu măsurători este înregistrată și de astronomul Lalla (secolul al VIII-lea d.Hr.), care descrie ghati ca un vas de cupru emisferic cu o gaură care este complet umplută după una nadika.

China

Mecanismul alimentat cu apă al turnului astronomic cu ceas al lui Su Song, care conține un rezervor de clepsidră, roată de apă, mecanism de evacuare și transmisie cu lanț pentru a alimenta o sferă armilară și 113 mufe de ceas izbitoare pentru a suna orele și pentru a afișa plăci informative Mecanismul alimentat cu apă al turnului astronomic cu ceas al lui Su Song, care conține un rezervor de clepsidră, roată de apă, mecanism de evacuare și transmisie cu lanț pentru a alimenta o sferă armilară și 113 mufe de ceas izbitoare pentru a suna orele și pentru a afișa plăci informative

În China antică, precum și în toată Asia de Est, ceasurile de apă au fost foarte importante în studiul astronomiei și astrologiei. Cea mai veche referință scrisă datează de utilizarea ceasului de apă din China până în secolul al VI-lea î.Hr. Începând cu aproximativ 200 î.Hr., clepsidra de ieșire a fost înlocuită aproape peste tot în China de tipul de intrare cu o tijă indicator purtată pe un plutitor. Filozoful și politicianul din dinastia Han Huan Tan (40 î.Hr. - 30 d.Hr.), secretar la Curtea responsabilă de clepsydrae, a scris că trebuie să compare clepsydrae cu cadranele solare din cauza modului în care temperatura și umiditatea le-au afectat acuratețea, demonstrând că efectele evaporarea, precum și a temperaturii la viteza cu care curge apa, erau cunoscute în acest moment. În 976, inginerul și astronomul dinastiei Song Zhang Sixun a abordat problema apei din înghețarea clepsidrelor pe vreme rece, folosind în schimb mercur lichid. Din nou, în loc să folosească apă, inginerul din timpul dinastiei Ming, Zhan Xiyuan (c. 1360–1380) a creat un ceas de roată condus de nisip, îmbunătățit de Zhou Shuxue (c. 1530–1558).

Utilizarea clepsydrae pentru a conduce mecanisme care ilustrează fenomenele astronomice a început cu polimatul dinastiei Han Zhang Heng (78-139) în 117, care a folosit și o roată de apă. Zhang Heng a fost primul din China care a adăugat un rezervor suplimentar de compensare între rezervor și vasul de intrare, ceea ce a rezolvat problema căderii presiunii în rezervorul rezervorului. Ingeniozitatea lui Zhang a dus la crearea de către matematicianul și inginerul dinastiei Tang Yi Xing (683-727) și Liang Lingzan în 725 a unui ceas acționat de un mecanism de evacuare a legăturii de roată. Același mecanism ar fi folosit de polimatul dinastiei Song Su Song (1020-1101) în 1088 pentru a alimenta turnul său astronomic cu ceas, precum și un lanț. Turnul cu ceas al lui Su Song, înalt de peste 9,1 m, avea o sferă armilară de bronz pentru observații, un glob ceresc care se rotea automat și cinci panouri frontale cu uși care permiteau vizionarea manechinelor schimbătoare care sunau la clopote sau gong-uri, și a ținut tablete care să indice ora sau alte ore speciale ale zilei. În anii 2000, în Turnul Tamburului din Beijing, o clepsydra de ieșire este operațională și afișată pentru turiști. Este conectat la automatele, astfel încât, în fiecare sfert de oră, o mică statuie de alamă a unui om bate din palme.

Persia

Ceas persan antic Ceas persan antic

Utilizarea ceasurilor de apă în Iran, în special în Zibad și Gonabad, datează din 500 î.Hr. Mai târziu au fost folosite și pentru a determina zilele sfinte exacte ale religiilor pre-islamice, cum ar fi Nowruz, Chelah, sau Yaldā - zilele și nopțile cele mai scurte, mai lungi și de lungime egală din ani. Ceasurile de apă folosite în Iran au fost unul dintre cele mai practice instrumente antice pentru sincronizarea calendarului anual. Ceasul de apă sau Fenjaan, a fost cel mai precis și cel mai frecvent utilizat dispozitiv de cronometrare pentru calcularea cantității sau a timpului pe care un fermier trebuie să-l ia de apă dintr-un qanat sau fântână pentru irigare, până când a fost înlocuit cu ceasuri de curent mai precise.[raportare circulară?] Ceasurile de apă persane au fost un instrument practic și util pentru acționarii qanatului pentru a calcula perioada de timp în care puteau redirecționa apa către ferma lor. Qanat (Kariz) a fost singura sursă de apă pentru agricultură și irigații în zona aridă, astfel încât o distribuție justă și echitabilă a apei a fost foarte importantă. Prin urmare, o persoană în vârstă foarte corectă și inteligentă a fost aleasă ca manager al ceasului de apă numit (MirAab) și au fost necesari cel puțin doi manageri cu normă întreagă pentru a controla și a observa numărul de fenjaani (ore) și a anunța ora exactă din zilele și nopțile de la răsărit până la apus, deoarece deținătorul acțiunilor era de obicei împărțit la proprietarii de zile și proprietarii de noapte. Fenjaanul consta dintr-o oală mare plină cu apă și un castron cu o mică gaură în centru. Când vasul se umplea cu apă, acesta se scufunda în oală, iar managerul golea vasul și îl punea din nou pe vârful apei din oală. Înregistra de câte ori bolul se scufunda punând pietre mici într-un borcan. Locul în care era situat ceasul și managerii săi erau cunoscuți în mod colectiv sub numele de khaneh Fenjaan. De obicei, acesta ar fi ultimul etaj al unei case publice, cu ferestre orientate spre vest și est, pentru a arăta apusul și răsăritul soarelui. A existat, de asemenea, un alt instrument de menținere a timpului numit a staryab sau astrolab, dar a fost folosit mai ales pentru credințe superstițioase și nu a fost practic pentru a fi folosit ca calendar al fermierilor. Ceasul cu apă Zibad Gonabad a fost utilizat până în 1965[2] când a fost înlocuit cu ceasuri moderne.

Lumea greco-romană

O ilustrare la începutul secolului al XIX-lea a clepsidrei lui Ctesibius (285–222 î.Hr.) din secolul al III-lea î.Hr. Indicatorul orelor urcă pe măsură ce curge apa. De asemenea, o serie de roți dințate rotesc un cilindru pentru a corespunde orelor temporale. O ilustrare la începutul secolului al XIX-lea a clepsidrei lui Ctesibius (285–222 î.Hr.) din secolul al III-lea î.Hr. Indicatorul orelor urcă pe măsură ce curge apa. De asemenea, o serie de roți dințate rotesc un cilindru pentru a corespunde orelor temporale.

Cuvantul "clepsidră"provine din grecescul care înseamnă" hoț de apă ". Grecii au avansat considerabil ceasul apei abordând problema fluxului în scădere. Au introdus mai multe tipuri de clepsidra de intrare, dintre care unul a inclus cel mai vechi sistem de control al feedback-ului. Ctesibius a inventat un indicator sistem tipic pentru ceasurile ulterioare, cum ar fi cadranul și indicatorul. Inginerul roman Vitruvius a descris ceasurile cu alarmă timpurie, care lucrau cu gong-uri sau trâmbițe. Un ceas de apă utilizat în mod obișnuit era clepsydra de ieșire simplă. Atât în ​​epoca greacă, cât și în cea romană, acest tip de clepsydra a fost folosit în instanțe pentru alocarea unor perioade de timp vorbitorilor. În cazuri importante, cum ar fi atunci când viața unei persoane era în joc, a fost completată complet, dar pentru cazuri mai mici, doar parțial. Dacă procedurile au fost întrerupte din orice motiv, cum ar fi examinarea documentelor, gaura din clepsidra a fost oprită cu ceară până când vorbitorul a reușit să-și reia pledoaria.

Izvorul Clepsydra al acropolei ateniene

Chiar la nord-est de intrarea în Acropola din Atena se afla un celebru izvor natural numit Clepsydra. Este menționat de Aristofan în Lisistrata (rândurile 910–913) și alte surse literare antice. Pe locul a fost construită o casă fântână c. 470–460 î.Hr .; era de o construcție dreptunghiulară simplă, cu bazin de tragere și curte pavată.[este necesară citarea]

Clepsydrae pentru păstrarea timpului

Unii cercetători suspectează că clepsydra ar fi putut fi folosită ca cronometru pentru impunerea unei limite de timp la vizitele clienților în bordelurile ateniene. Puțin mai târziu, la începutul secolului al III-lea î.Hr., medicul elenist Herophilos a folosit o clepsidră portabilă în vizitele sale la Alexandria pentru măsurarea pulsului pacienților săi. Prin compararea ratei pe grupe de vârstă cu seturile de date obținute empiric, el a fost capabil să determine intensitatea tulburării.

Între 270 î.Hr. și 500 d.Hr., orologii și astronomii eleni (Ctesibius, Hero of Alexandria, Archimedes) și romani au dezvoltat ceasuri de apă mecanizate mai elaborate. Complexitatea adăugată a avut ca scop reglarea fluxului și oferirea unor afișări mai fancere ale trecerii timpului. De exemplu, unele ceasuri de apă au sunat clopote și gong-uri, în timp ce altele au deschis ușile și ferestrele pentru a arăta figurine ale oamenilor, sau indicii mutați și cadrane. Unii au afișat chiar modele astrologice ale universului. Inginerul din secolul al III-lea î.Hr. Philo al Bizanțului s-a referit în lucrările sale la ceasuri de apă deja prevăzute cu un mecanism de evacuare, cel mai vechi cunoscut de acest gen.

Cea mai mare realizare a invenției clepsydrae în acest timp, totuși, a fost de Ctesibius, cu încorporarea sa de unelte și un indicator de cadran pentru a arăta automat timpul, pe măsură ce lungimile zilelor s-au schimbat pe tot parcursul anului, datorită cronometrării temporale utilizate în timpul său zi. De asemenea, un astronom grec, Andronicus din Cyrrhus, a supravegheat construcția Horologionului său, cunoscut astăzi ca Turnul Vânturilor, pe piața din Atena (sau agora) în prima jumătate a secolului I î.Hr. Acest turn de ceas octogonal arăta cărturarilor și cumpărătorilor atât cadrane solare, cât și indicatori mecanici de oră. Acesta conținea o clepsidră mecanizată de 24 de ore și indicatori pentru cele opt vânturi de la care turnul a primit numele și afișa anotimpurile anului și datele și perioadele astrologice.[este necesară citarea]

Lumea islamică medievală

Ceasul cu apă de elefant al lui Al-Jazari (1206). Ceasul cu apă de elefant al lui Al-Jazari (1206).

În lumea islamică medievală (632-1280), utilizarea ceasurilor de apă își are rădăcinile din Arhimede în timpul ascensiunii Alexandriei în Egipt și continuă prin Bizanț. Cu toate acestea, ceasurile de apă ale inginerului arab Al-Jazari sunt creditate pentru că au trecut „mult dincolo de orice” care le precedase. În tratatul 1206 al-Jazari, el descrie unul dintre ceasurile sale de apă, ceasul de elefant. Ceasul a înregistrat trecerea orelor temporale, ceea ce a însemnat că debitul a trebuit să fie schimbat zilnic pentru a se potrivi cu lungimea neuniformă a zilelor din tot anul. Pentru a realiza acest lucru, ceasul avea două rezervoare, rezervorul de sus a fost conectat la mecanismele de indicare a timpului și fundul a fost conectat la regulatorul de control al debitului. Practic, la ziuă, robinetul a fost deschis și apa curgea din rezervorul de sus în rezervorul de jos printr-un regulator de plutire care menținea o presiune constantă în rezervorul de recepție.

Ceas de castel automat alimentat cu apă din Al-Jazari, secolul al XII-lea. Ceas de castel automat alimentat cu apă din Al-Jazari, secolul al XII-lea.

Cel mai sofisticat ceas astronomic alimentat cu apă a fost ceasul castelului lui Al-Jazari, considerat de unii ca fiind un exemplu timpuriu de computer analogic programabil, în 1206. Era un dispozitiv complex care avea o înălțime de aproximativ 3,4 m și avea funcții multiple alături de cronometrarea. Acesta a inclus o afișare a zodiacului și a orbitelor solare și lunare și un indicator în formă de semilună care a traversat partea de sus a unei porți, mutat de o căruță ascunsă și provocând deschiderea ușilor automate, fiecare dezvăluind un manechin, fiecare ora. A fost posibilă reprogramarea lungimii zilei și a nopții pentru a ține cont de lungimile schimbătoare ale zilei și nopții pe tot parcursul anului și a inclus, de asemenea, cinci muzicieni automate care redau automat muzică atunci când sunt mutați de pârghii acționate de un arbore cu came ascuns la o roată de apă. Alte componente ale ceasului castelului includeau un rezervor principal cu un flotor, o cameră de plutitor și un regulator de debit, placă și jgheab de supapă, două scripeți, disc semilună care afișează zodiacul și două automate de șoim care aruncă bile în vaze.[sursă nesigură]

Primele ceasuri de apă care au folosit angrenaje segmentare și epiciclice complexe au fost inventate mai devreme de inginerul arab Ibn Khalaf al-Muradi în Iberia islamică c. 1000. Ceasurile sale de apă erau acționate de roți de apă, așa cum a fost și cazul mai multor ceasuri de apă chinezești din secolul al XI-lea. Ceasuri de apă comparabile au fost construite în Damasc și Fez. Acesta din urmă (Dar al-Magana) rămâne până astăzi și mecanismul său a fost reconstruit. Primul ceas european care a folosit aceste unelte complexe a fost ceasul astronomic creat de Giovanni de Dondi în c. 1365. La fel ca chinezii, inginerii arabi de la acea vreme au dezvoltat și un mecanism de evacuare pe care l-au folosit în unele dintre ceasurile lor de apă. Mecanismul de evacuare era sub forma unui sistem cu cap constant, în timp ce plutitorii grei erau folosiți ca greutăți.

Coreea

Un model incomplet redus al ceasului de apă auto-izbitor al lui Jang Yeong-sil Un model incomplet redus al ceasului de apă auto-izbitor al lui Jang Yeong-sil

În 1434, în timpul dinastiei Choson (sau Joseon), Chang Yongsil (sau Jang Young Sil) (장영실 în coreeană), Garda de Palat și mai târziu inginer șef de curte, au construit Jagyeongnu (ceas cu apă care se lovea de sine sau clepsidra izbitoare) pentru regele Sejong. Ceea ce a făcut Jagyeongnu să se izbească de sine (sau automat) a fost utilizarea mecanismelor de lucru cu cric, prin care trei figuri din lemn (cricuri) loveau obiecte pentru a semnaliza ora. Această inovație nu mai necesită încrederea muncitorilor umani, cunoscuți sub numele de „bărbați cocoși”, pentru a o alimenta constant.[este necesară citarea]

În 1433, omul de știință Jang Yeong-sil a inventat o clepsidra automată care anunță timpul, numită Palatul izbitor Clepsydra sub un ordin de la Sejong cel Mare; unicitatea ceasului a fost capacitatea sa de a anunța automat de două ori atât cu semnale vizuale, cât și cu semnale sonore. Jang a dezvoltat o tehnică de conversie a semnalului care a făcut posibilă măsurarea timpului analogic și anunțarea timpului digital simultan, precum și separarea mecanismelor de apă de mecanismele de lovire cu bile. Dispozitivul de conversie a fost numit pangmok, și a fost plasat deasupra vasului de intrare care măsura timpul, primul dispozitiv de acest gen din lume. Astfel, Palatul izbitor Clepsydra este primul ceas cu dublă oră proiectat hidromecanic din istoria horologiei.

Modele moderne

Ceasul Time-Flow al lui Bernard Gitton, care arată o oră de 4:06 Ceasul Time-Flow al lui Bernard Gitton, care arată o oră de 4:06

În 1979, omul de știință francez Bernard Gitton a început să creeze Time-Flow Clocks, care reprezintă o abordare modernă a versiunii istorice. Proiectele sale unice de tuburi de sticlă pot fi găsite în peste 30 de locații din întreaga lume, inclusiv unul la Muzeul Științei NEMO din Amsterdam, Ceasul timpului care curge din Europa, Centrul Comercial Milenis din Guadelupa, Ceasul de apă gigant la Muzeul Copiilor din Indianapolis din Indianapolis, Indiana, Aeroportul Internațional Abbotsford (fostul centru comercial Sevenoaks) din Abbotsford, Columbia Britanică și Shopping Iguatemi din São Paulo și Porto Alegre, Brazilia.[este necesară citarea]

Proiectarea lui Gitton se bazează pe gravitație care alimentează mai multe sifoane în același principiu ca și ceașca pitagorică; de exemplu, după ce se atinge nivelul apei din tuburile de afișare a minutelor sau orelor, un tub de preaplin începe să acționeze ca un sifon și astfel golește tubul de afișare. Cronometrarea efectivă se face printr-un pendul calibrat alimentat de un flux de apă conductat din rezervorul ceasului. Pendulul are atașat un recipient atent construit; aceasta măsoară apa care este apoi turnată în sistemul de afișare. Aceasta înseamnă că, strict vorbind, acestea nu sunt ceasuri de apă. Apa este utilizată pentru alimentarea pendulului și pentru a arăta ora în sistemul de afișare. Există alte modele moderne de ceasuri de apă, inclusiv ceasul de apă Royal Gorge din Colorado, Woodgrove Mall din Nanaimo, Columbia Britanică și Hornsby Water Clock din Sydney, Australia.[este necesară citarea]

Temperatura, vâscozitatea apei și precizia ceasului

Când vâscozitatea poate fi neglijată, debitul apei este guvernat de legea lui Torricelli sau, mai general, de principiul lui Bernoulli. Vâscozitatea va domina debitul dacă apa curge printr-o duză suficient de lungă și subțire, așa cum este dat de ecuația Hagen-Poiseuille. Aproximativ, debitul este pentru o astfel de proiectare invers proporțională cu vâscozitatea, care depinde de temperatură. Lichidele devin, în general, mai puțin vâscoase pe măsură ce temperatura crește. În cazul apei, vâscozitatea variază cu un factor de aproximativ șapte între zero și 100 de grade Celsius. Astfel, un ceas de apă cu o astfel de duză ar funcționa de aproximativ șapte ori mai repede la 100 ° C decât la 0 ° C. Apa este cu aproximativ 25 la sută mai vâscoasă la 20 ° C decât la 30 ° C, iar o variație a temperaturii de un grad Celsius, în acest interval de „temperatura camerei”, produce o schimbare a vâscozității de aproximativ două procente. Prin urmare, un ceas cu apă cu o astfel de duză care păstrează timpul la o anumită temperatură ar câștiga sau pierde aproximativ o jumătate de oră pe zi dacă ar fi mai rece sau mai rece cu un grad Celsius. Pentru a-l face să păstreze timpul într-un minut pe zi, ar fi necesară controlarea temperaturii sale în interior1⁄ 30 ° C (aproximativ1⁄ 17 ° Fahrenheit). Nu există dovezi că acest lucru a fost făcut în antichitate, așa că ceasurile de apă antice cu duze suficient de subțiri și lungi (spre deosebire de cea modernă controlată cu pendul descrisă mai sus) nu au putut fi fiabile de exacte conform standardelor moderne. Cu toate acestea, deși ceasurile moderne nu pot fi resetate pentru perioade lungi de timp, ceasurile de apă au fost probabil resetate în fiecare zi, când au fost reumplute, pe baza unui cadran solar, astfel încât eroarea cumulativă nu ar fi fost mare.[este necesară citarea]

Vezi si

Clepsidra - Dispozitiv care utilizează fluxul unei substanțe pentru a măsura timpul

Ceas

Ceas

Note