Про часы для младших школьников

Интересный познавательный материал по теме «Часы» для учащихся начальной школы

Древние часы

Проще всего древнему человеку было определить время суток. Светло - значит, наступил день, темно - ночь. А свет и темнота зависят от движения солнца по небу. В безоблачный день можно определить, какое именно сейчас время дня: утром солнце только-только поднимается над горизонтом на востоке, днём оно в самой середине неба, а к вечеру садится на западе. Поэтому первые часы были связаны с солнцем. В комедии древнегреческого драматурга Аристофана есть такие слова: «Когда тень будет в десять шагов, приходи ужинать». Это значит, что время определяли по длине тени от чего-нибудь, например, от столба или дерева. В полдень тень совсем короткая, а утром и вечером длиннее. Однако солнечными часами можно пользоваться только в ясную погоду (а зимой или ночью они вообще бесполезны), поэтому на смену им пришли песочные и водяные часы. Их принцип действия одинаков: вода или песок из сосуда с отверстием пересыпается или переливается за какой-то промежуток времени - например, за полчаса. Если снова наполнить этот сосуд и ждать, пока он опустеет, пройдёт такое же время. В Древнем Риме такой сосуд с водой назывался клепсидрой и применялся во время судебных процессов. Обвинителю и защитнику было позволено говорить ровно две клепсидры. Однажды, когда несправедливо обвинённый римлянин Марк выступал в суде, какой-то его друг подложил в отверстие клепсидры камешек, чтобы вода текла медленнее, и Марк успел сказать всё, чтобы защитить себя. Правда, у водяных и песочных часов есть серьёзный недостаток: нужен человек, который бы постоянно следил за ними и в положенное время наполнял или переворачивал сосуд.

Изобретение часов

До того как изобрели часы, люди определяли время по солнцу. С восходом солнца они просыпались, а когда солнце садилось, ложились спать. Они обедали, когда солнце стояло высоко в небе, а ужинали, когда солнце склонялось к горизонту. Для измерения небольших промежутков времени люди изобрели часы. Сначала появились солнечные часы, они работали только днём. Время на этих часах показывала тень от стержня или пластинки. Египетские солнечные часы состояли из двух сколоченных углом пластинок. Утром, когда солнце только вставало, конец тени отмечали зарубкой на длинной планке. Считалось, что это 6 часов утра. Потом длину утренней тени делили на 6 одинаковых частей. Время, за которое тень перемещалась от одной зарубки до другой, принимали за 1 час. В полдень часы переворачивались другим концом, и теперь тень, увеличиваясь, опять шла по отметкам. Получалось всего 12 дневных часов - 6 утренних и 6 вечерних. По ночам они следили за положением звёзд на небе, а также пользовались водяными часами. Вода перетекала из одного сосуда в другой. На стенке нижнего сосуда была нанесена шкала, и уровень воды по этой шкале отмечал текущий час.

Солнечные и водяные часы позже применялись в Греции и Риме, а затем и в Европе, в раннем средневековье. Песочные часы были изобретены в Средние века и используются до сих пор. Они отсчитывают время по периоду просыпания песка из верхнего стеклянного резервуара в нижний через узкое отверстие. Китайские башенные часы XI в. с водяным колесом предшествовали появлению механических часов в Европе.

Механические часы

Первые механические часы были изготовлены в конце XIII в. Минутная стрелка на часах появилась только в 1675 году, а секундная - в 1700 году. Это свидетельствовало об ускорении темпа жизни. Первые механические часы предназначались для общественного пользования и устанавливались в церкви или в другом общественном месте, где их могли видеть многие. Часы приводились в движение одним из двух способов - заводом пружины или подъёмом груза. Зубчатые колёса, или шестерни, передвигали стрелки по циферблату, указывая время. Ранние механические часы отбивали целые часы и показывали их на циферблате.

Небольшие домашние часы и первые карманные часы были созданы в XVI в. Наручные часы стали распространённым способом отсчёта времени в XX веке. Сначала они приводились в движение небольшой пружинкой. Дешёвые наручные часы фабричного изготовления стали доступны всем к началу XX века. Более новые кварцевые часы определяют время, подсчитывая колебания кристалла кварца. Есть много видов таких часов: для астронавтов, для аквалангистов, для школьников, а также для любителей модных украшений. Для морской навигации были разработаны в XVIII веке хронометры. Они приводились в движение медленно раскручивающейся пружиной.

Как появились наши часы

Первые часы с гирями, по легенде, были привезены в Европу с Востока. Когда-то такие часы стоили целое состояние. Принцип действия часов с гирями такой: гиря на цепочке тянет колёсико, к которому она привязана, вниз. А чтобы колёсико не завертелось сразу, а поворачивалось медленно через равные промежутки времени, оно сделано зубчатым. Зубцы цепляются за специальный регулятор и не дают гире раскрутить колесо слишком быстро. С зубчатым колесом соединены стрелки на циферблате, которые в зависимости от его поворотов, отмеряют часы и минуты. Если часы остановились, значит цепочка с гирей опустилась до конца и надо снова подтянуть её вверх. Для этого на другом конце цепочки висит ещё одна гиря. Часы с гирями можно поместить на башне или на стене. Но вот взять их с собой, положив в карман, невозможно. Первые карманные часы в XVI веке изобрёл мастер Петер Генлейн из немецкого города Нюрнберга. Он заменил гирю пружиной, которая, как бы её ни сжимали, пытается распрямиться. Если сжать её, а с помощью зубчатого колеса позволять разжиматься постепенно, то получится новый часовой механизм. Часы Генлейна были круглой формы, за это их прозвали Нюрнбергскими яйцами. Стрелка в таких часах была только одна - часовая. Кроме цифр, около каждого часа на циферблате была шишечка: если, находясь в гостях, человек хотел узнать, сколько времени, но не желал показаться невежливым, он в кармане нащупывал, где стрелка, и так узнавал, сколько времени. «Нюрнбергские яйца» стали прообразом карманных и наручных часов. Сравнительно недавно появились электронные часы - их механизм приводится в действие энергией электричества.

Международный счёт времени

Поскольку Земля вращается, разные участки её поверхности обращены к Солнцу в разное время суток. Когда в Лондоне полдень, в Нью-Йорке рассвет. Если бы люди непосредственно определяли время по положению Солнца, то часы по всему миру пришлось бы устанавливать на тысячи разных значений времени. Это вызвало бы хаос: скажем, было бы невозможно водить поезда по точному расписанию.

В 1880 году в Англии было решено принять в качестве общенационального стандарта времени астрономическое время Королевской обсерватории в городе Гринвич. Оно было названо гринвичским среднем временем. К 1884 году гринвичское среднее время было принято за основу стандартного времени для всего мира. Была предложена система из 24 часовых поясов с центром в гринвичском меридиане (0° долготы), и вскоре она стала общепринятой. В часовых поясах к востоку от Гринвича время опережает гринвичское тем больше, чем дальше на восток расположен соответствующий пояс, а в часовых поясах западнее Гринвича — отстаёт от него на соответствующее число часов.

В японском городе Токио время опережает гринвичское на девять часов, так что когда в Гринвиче 2:00 ночи, в Токио 11:00 утра. На другом конце света от Гринвича, в Тихом океане, проходит международная линия перемены дат, где заканчивается один день и начинается другой.

Точное измерение времени

Точное измерение времени всегда было важно. В XVIII веке астрономы определяли точное время по звёздам и Солнцу. Навигаторы хотели сохранять это время с помощью корабельных часов, чтобы вычислить долготу (удалённость корабля к западу или востоку от нулевого меридиана). Часовой мастер Джон Харрисон изобрёл для этого морской хронометр - точные часы, установленные на гринвичское время и позволявшие вычислить долготу по разнице с местным временем. Сегодня точное измерение времени по-прежнему важно для навигаторов и применяется также во многих других областях.

Самые точные часы - атомные. Они идут даже равномернее, чем вращается Земля. Время, которым все сейчас пользуются, основано на усреднённых показаниях нескольких атомных часов, установленных в лабораториях разных стран мира. Эти часы работают, подсчитывая число колебаний световой волны, испускаемой атомами. Новейшее поколение атомных часов, в которых используются атомы цезия, имеют погрешность менее 1 сек за 15 млн лет.