Az idő története múzeumpedagógiai foglalkozás

Átírás

1 Az idő története múzeumpedagógiai foglalkozás 1. Az időmérés története FELADATLAP

2

3 Az idő mérése mindig valamilyen állandó, stabil csillagászati vagy fizikai jelenség alapján történik. Időmérésre használt csillagászati jelenségek: Időmérésre használt fizikai jelenségek: Csillagászati módszerek Valószínűleg a leghamarabb a időtartam mérését ismerték fel. Elég könnyen megfigyelhető, hogy bár a világos és sötét időszakok hossza nem egyforma,. Ezt az időtartamot nevezzük egy napnak. Ezt osztották később 24 órára. Azt is hamar megfigyelhették, hogy. Ezzel egy nagyobb időegység a hónap természetes" alapjai is adottak.

4 Egy még nagyobb időegység csillagászati alapját adja (amennyi idő alatt a Nap csillagokhoz viszonyított helyzete ugyanarra a pontra ér vissza).. Pontos időtartama 365 nap, 6 óra, 41 perc, 59 másodperc. március 21.: tavaszi napéjegyenlőség június 22.: nyári napforduló szeptember 23.: őszi napéjegyenlőség december 21.: téli napforduló

5

6 Ezeket a jelenségeket viszonylag hamar felismerték és alkalmazták időmérésre. A babiloniak már Kr. e ban az évet 12 egyenlő részre és a napot 24 órára osztották fel. Ők és tőlük függetlenül az egyiptomiak is 365 nap és 6 óra hosszúnak mérték, ami nagyon jól megközelíti a pontos értéket. Az ennél rövidebb időtartamok méréséhez már eszközök szükségesek, ezek a következő részekben találhatók.

7 3. Régi időmérő eszközök (napóra, vízóra, homokóra, gyertyaóra) A legkorábbi időmérő eszközöket a régi Egyiptomban találták fel. A egy egyszerű változatát az árnyékórát használták. Ez két farúdból állt: az egyik árnyékot vetett a beosztással ellátott másikra. Később korszerűbb változatot alkalmazták. Hasonlók napjainkban is láthatók, inkább érdekességként, díszítő térplasztikaként. Az időmérő funkció nem annyira lényeges. Ugyancsak Egyiptomban alkalmazták a rövidebb időtartamok mérésére. Az egyik edényből a víz az edény geometriai méretei" (térfogat, magasság, lukméret) által meghatározott időtartam alatt csepeg át a másikba.

8 Különösen a középkorban használták a rövidebb időtartamok mérésére. A két egymással keskeny csővel összekötött üvegedény geometriai méretei" (térfogat, magasság, lukméret) által meghatározott időtartam alatt pereg" át a homok a másikba. Lejárta" után egyszerűen megfordítható és újraindul". Európában valószínűleg már a XIV. század előtt. A XIV. százat végén ezzel mérték a bírósági felszólalások, az egyetemi hozzászólások vagy a büntetések idejét. Rövidebb időtartamok mérésére (vagy dísznek) ma is használják. Ugyancsak a középkorban használtak a is rövidebb időtartamok mérésére. Először 900. körül említik, de bizonyára régebben is használták. Az egyenletesen égő gyertyából azonos idő alatt azonos magasságú viaszoszlop olvad le. Egy adott időtartam mérésére alkalmas. Használták időzítésre is. Egy szeget a megfelelő osztásnál a gyertyába szúrva, amikor odáig elégett (a megfelelő időtartam véget ért) egy fémtálkába leeső szeg hangja jelezte.

9 4. Mechanikus időmérők Az első mechanikus órákat a készítették. Nagy, robosztus szerkezetek voltak, az egész templomtornyot elfoglalták. Rugó vagy mozgó súly működtette ezeket. Az ábrán egy olasz kolostor órájának szerkezete látható a XV. századból. Kisebb méretű, háztartásokban is alkalmazható változataik a XVI században fejlődtek ki. Ekkor jelentek meg a is. A XX. század elején az olcsó, nagytömegben gyártott mechanikus karórák mindenki számára elérhetővé váltak. Egy hagyományos mechanikus óraszerkezet. Az ábrán látható változat hajszálrugós szabályzású és rugós hajtású (főrugó). Alkalmaztak súlyt is a főrugó helyett.

10 A mechanikus órák szabályzására alkalmazott lengőretesz végzi az időszeletelést". Ezek a szabályzók adták a mechanikus órák jellegzetes ketyegését". a kisebb óraszerkezeteken használnak. Az ingás módszer nagyobb órák esetén használható. Ezek a legpontosabb mechanikus órák. A jó minőségű, precíz mechanikus órákkal napi egy másodperces pontosság érhető el. Ez ma már nem lenne elegendő, de ma már ennél sokkal pontosabb időmérőeszközök állnak rendelkezésre.

11 5. Korszerű időmérő eszközök A hetvenes években jelentek meg az első kvarcórák" és ezzel megkezdődött a mechanikus időmérőeszközök végkorszaka. Ezeknek a működése Egy megfelelően csiszolt kvarckristály akár sok millió rezgésre képes másodpercenként, de a legegyszerűbb órákban Hz-es frekvenciát alkalmaznak. Azért pont ennyit, mert ez 2 15, vagyis 16-szor megfelezve másodpercenként egy impulzust kapunk. Ezt már csak meg kell számolni" egy megfelelő áramkörrel és egy kijelzőn megjelenítve kész a digitális kvarcóra. Először elég robosztus, nagy fogyasztású LED kijelzésű kivitelben találkozhattunk velük. Azután megjelentek a folyadékkristályos (LCD) kijelzős változatok, és egyre olcsóbbak lettek. A nyolcvanas évek végére gyakorlatilag megszűnt a hagyományos mechanikus órák gyártása. Ma már csak méregdrága, különleges, kis sorozatú órákban alkalmaznak teljesen mechanikus szerkezetet. Az emberek általában jobban szeretik a mutaós" (analóg) megjelenítésű órákat, ezért ma leggyakrabban olyan digitális órákkal találkozhatunk, ami analóg kijelzésű. Ezekben egy kis elektromágnes léptetgeti a mechanikus mutatómozgató fő fogaskerekét. Az ilyen kvarcórák mechanikája megegyezik a hagyományos mechanikus órákéval. A különbség mindössze annyi, hogy a másodpercenkénti impulzust a kvarc-oszcillátor jeléből leosztva, a mikroprocesszor vezérlésével egy kis elektromágnes biztosítja.

12 Atomórák A korszerű technika egyre nagyobb pontosságot igényel az időmérés terén is ezért 1955-ben kifejlesztették az úgynevezett atomórákat. Az SI (System International; nemzetközi mértékegység-rendszer) az 1 másodpercet úgy definiálja, mint a úgynevezett hiperfinom átmeneti rezgési periódus-idejének szeresét. Az atomóra olyan berendezés, amely a fenti periódusidő rendkívül pontos mérésével egy órát működtet. Az atomórákban egy kemencében cézium atomokat párologtatnak el. A kijutó cézium atomok nagy sebességű nyalábban haladnak egy mágnes pár felé. A mágnesek elosztják a nyalábot attól függőem hogy a benne lévő atomok energiaelnyelési vagy kibocsátási állapotban vannak. Az energiaelnyelésre képes atomokat egy mikrohullámú üregen áthaladva sugárzás éri, amelynek frekvenciája közel Hz, amely megegyezik a 133-as tömegszámú cézium izotóp bizonyos energia-átmenete által elnyelt vagy kibocsátott frekvenciával. Az atomok egy része energiát nyel el a mikrohullámból. Az NIST (Amerikai Mérésügyi Hivatal) F1 atomóra pontossága 2 x /sec. Vagyis 2000 évente 0,0001 másodperccel tér el. Forrás: Horváth Miklós (szerkesztő): A világ működése (weblexikon)

13 TE MIT GONGOLSZ? KREATÍV GYAKORLAT Készíts időszalagot! Háromfős csoportmunka Használható eszközök: képek papír olló ragasztó író-, és rajzeszközök a foglalkozás jegyzetei A rendelkezésedre álló képek, papír, olló ragasztó, ceruza, stb., készíts időszalagot az időmérés fejlődéséről. Jelöld az évszázadokat, ahol lehet (esetleg van pontosabb adat a jegyzetedben) a századon belül az évtizedet is tüntesd fel! Ha eszedbe jut egy-egy fontos történelmi, kultúrtörténeti, művészeti esemény, fordulópont, személy, apróbb betűkkel jelezd a munkádon! Az időszalag formailag legyen tényleg szalag, azaz a fejlődés egy-egy korszaka arányosan legyen feltüntetve egy hosszabb papírcsíkon! Összeállította: Gál András