Hodiny: Porovnání verzí

Odebráno 631 bajtů ,  před 8 lety
upřesnění, typo, odstr. duplicit a několika EO
(obrázky napravo)
(upřesnění, typo, odstr. duplicit a několika EO)
{{různé významy}}
 
'''Hodiny''' (množné číslo slova [[hodina]], z [[Praslovanština|praslovanského]] ''godъ'' výročí, svátek, doba) jsou přístroje na měření [[čas]]u, předevšímobvykle menšího,v nežrámci jedenjednoho dendne. Doplňkově může ukazovat i kalendářní údaje. Pokud jsou malé a přenosné, nazývají se [[hodinky]], pro velmi přesné hodiny se užívá název [[chronometr]]. Čas se indikuje pomocí ruček na ciferníku, případně u [[Elektronické hodiny|elektronických hodin]] číslicovým displejem. Pro měřeníodměřování [[doba|doby]] (kratšího časového úseku) jsouslouží [[stopky]]. ModerníCiferník ručičkovémoderních hodinyručkových mívajíhodin ciferníkje dělenýdělen na 12 hodin, hodinovoučasový údaj ukazuje obvykle kratší hodinová a s ní souosousouosá minutovouminutová ručkuručka; někdy mají ještě zvláštní sekundovou ručku, buď na okraji ciferníku nebo rovněž ve středu (centrální). Mechanické i elektronické hodiny ukazují konstantní jednotky času: hodina má 60 [[minuta|minut]] a minuta 60 [[sekunda|sekund]]. Kromě ručičkových jsou především digitální, které ukazují čas číslicově, nejčastěji jako součást jiných zařízení, případně jako [[Elektronické hodiny|elektronické]].
[[Soubor:BadSalzdetfurthBadenburgerStr060529.jpg|thumb|250 px|Veřejné hodiny v parku]]
 
 
Čas lze měřit dvojím podstatně odlišným způsobem:
# přímou indikací rovnoměrného pohybu, anebo
# počítáním pravidelných pohybů.
Zatímco údaj hodin první skupiny je spojitý, u druhé skupiny je diskrétní (nespojitý), případně číslicový (digitální). Všechny moderní hodiny patří do druhé skupiny, která umožňuje podstatně přesnější odečítání časového údaje. Tak například sluneční hodiny nemají z definice vůči místnímu slunečnímu času žádnou odchylku ani variaci chodu, jejich údaj lze ovšem odečítat nanejvýš s přesností minut. Naproti tomu všechny mechanické i elektronické hodiny různé nepřesnosti sice mají, u atomových hodin to však může být jen 5.10<sup>-16</sup>, tj. jedna sekunda za desítky milionů let.
 
1. Měření přímým '''sledováním''' a indikací rovnoměrného pohybu;:
* místní čas indikují [[sluneční hodiny]] a jejich předchůdce [[gnómon]], jež ukazují okamžitou polohu [[Slunce]] vrženým stínem tyče.
* Jiné konstrukce slouží k odměřování časových intervalů:
** [[Přesýpací hodiny]] a starší [[vodní hodiny]] (klepsydra), kde se sleduje pokles hladiny kapaliny nebo písku v průhledné nádrži;
** svíčkové hodiny, kde se čas odečítá podle pravidelného odhořívání svíčky a pod.
I když údaj slunečních hodin se z definice nemůže od místního slunečního času nijak odchýlit, lze jej odečítat v nejlepším případě s přesností několika minut. To je hlavní důvod, proč moderní hodiny téměř bez výjimek užívají druhý postup.
 
2. Měření '''počítáním''' pravidelných pohybů, mechanických, elektrických nebo atomárních [[Kmitání|oscilací]]. Podle pohonu a konstrukce se dělí na:
* [[Mechanické hodiny]], například:
Zatímco chod lze regulací upravit, variace je dána kvalitou a konstrukcí stroje a regulovat se nijak nedá.
 
[[Soubor:Huygens clock.png|thumb|upright=0.9|Schéma Huygensových kyvadlových hodin s lopatkovým krokem]]
 
== Mechanické hodiny ==
Rozhodující charakteristikou mechanických hodin je mechanický oscilátor a převody. Zpravidla používají i mechanický zdroj energie (závaží, pružina) a ručkovou indikaci na ciferníku.
 
=== Hlavní části mechanických hodin ===
Každé mechanické hodiny mají tyto hlavní části:
* soustavu ozubených '''převodů''', jež přenáší energii od zdroje k oscilátoru;
* '''krok''', který spojuje oscilátor s posledním (nejrychlejším) kolem převodu, jež se nazývá krokové nebo stoupací kolo;
* '''oscilátor''' či '''regulátor''', který řídí rychlost otáčení krokového (stoupacího) kola a na němž závisí přesnost hodin;
* '''Indikační''' zařízení, tj. hodinové převody, ručky a ciferník.
 
U přenosných hodin a hodinek se proto používá plochá '''pružina''' („péro“), svinutá do spirály a u lepších hodin umístěná v pérovníku. Hnací síla pružiny s jejím rozvíjením klesá a tím působí nerovnoměrnost chodu. U starších přesných přenosných hodin a chronometrů ji kompenzovaly složité mechanismy, například tzv. šnek s řetízkem, kde se s rozvíjením pružiny zároveň mění rameno, na němž síla působí.
 
[[Soubor:Tidens naturlære fig19.png|thumb|upright=0.7|Schéma pohonu, převodů a kroku kyvadlových hodin]]
[[Soubor: Hamilton 926 movement.jpg|thumb|upright=0.8|Setrvačka kapesních hodinek s teplotní kompenzací]]
[[Soubor: Graham Escapement.png|thumb|upright=0.7|Grahamův klidový kyvadlový krok. a – stoupací kolo; b – palety; c- kyvadlová tyč.]]
[[Soubor: Anker 01.jpg|thumb|upright=0.7|Kotvový krok hodinek se setrvačkou.]]
 
=== Převody ===
Hnací kolo mechanických hodin, tj. ozubené kolo spojené s pérovníkem, bubnem nebo řetězovým kolem, přenáší energii několika převody do rychla až na stoupacíkrokové (krokovéstoupací) kolo, jehož otáčení reguluje krok a oscilátor. Typické mechanické hodiny mají tři až pět převodů, jež tvoří typická hodinová kola, tj. pastorek a kolo na společném hřídeli. Pastorek mívá 6 až 10 zubů a u levnějších strojů může být „cévkový“, tj. tvořený věncem kolíčků. Jinak ozubení mechanických hodin jsou [[cykloida|cykloidní]], aby se povrchy zubů po sobě nesmýkaly nýbrž odvalovaly a snížilosnížily se tak třeníztráty třením.
 
=== Oscilátor ===
 
Téměř ideální mechanický oscilátor je '''[[kyvadlo]]''', jehož direktivní silou je dokonale stálá zemská [[gravitace]]. Kyvadlo jako prostředek měření času navrhl poprvé [[Galileo Galilei]], konstrukce se někdy připisuje už jeho synovi, první kyvadlové hodiny postavil a roku [[1655]] podrobně popsal holandský fyzik [[Christiaan Huygens]]. Matematické kyvadlo má přesnou vlastní frekvenci kyvů, která ovšem mírně závisí na rozkyvu (amplitudě) kyvadla. Proto se u přesnějších hodin (včetně tzv. [[pendlovky|pendlovek]]) volí velmi malá amplituda v rozmezí do několika stupňů, což ovšem zvyšuje nároky na přesnost výroby kroku. Se změnami teploty se mění i délka kyvadla, přesné kyvadlové hodiny proto mívaly i teplotní kompenzaci.
 
[[Soubor: Hamilton 926 movement.jpg|thumb|Setrvačka kapesních hodinek s teplotní kompenzací]]
 
Hlavní nevýhodou kyvadla je to, že je nelze použít u přenosných hodin. Proto se u hodinek dlouho udržel lihýř, který teprve kolem roku 1700 nahradila '''setrvačka''' (lidově „nepokoj“, z německého ''Unruh''). Setrvačka je kolo na hřídeli a direkční sílu vyvozuje vlásek, jemná spirálová pružina. Frekvenci setrvačky ovlivňuje teplotní roztažnost věnce, která se u lepších hodinek kompenzovala bimetálem, novější hodiny ji omezují volbou vhodné oceli. Také tuhost vlásku závisí na teplotě, lepší hodinky proto mívají vlásek ze speciální slitiny, [[invar]]u. Chod hodin ovlivňuje i tření čepů setrvačky v ložisku, které se proto dělá z umělých rubínů a s co nejtenčími čepy (typicky kolem desetiny mm). Takové čepy jsou ovšem mechanicky choulostivé, takže ložiska moderních hodinek jsou vždy ještě odpružena.
 
[[Soubor: Graham Escapement.png|thumb|Grahamův klidový kyvadlový krok. a – stoupací kolo; b – palety; c- kyvadlová tyč.]]
 
=== Krok ===
[[Soubor:Vilůa Borghese waterclock 4.jpg|thumb|Vodní hodiny v [[Řím]]ě, Villa Borghese]][[Soubor: Anker 01.jpg|thumb|right|Kotvový krok hodinek se setrvačkou.]]
 
Největším konstrukčním problémem mechanických hodin je krok, zařízení, které při každém (nebo každém druhém) kyvu oscilátoru propouští jeden zub krokového kola a zároveň dodává oscilátoru energii. Ideální krok by přitom měl oscilátor co nejméně ovlivňovat, u lepších hodinek se proto užívají tzv. volné kroky, kde se oscilátor po většinu kyvu kroku vůbec nedotýká. V průběhu vývoje vznikly desítky velmi důmyslných konstrukcí, které se dělí do dvou skupin:
* Kroky '''vratné''', výrobně jednodušší, kde však musí oscilátor v krajní poloze krokové kolo vracet o kousek zpět, což silně snižuje přesnost hodin; mezi vratné kroky patří
** lihýřový (lopatkový) krok,
** hákový krok starších nástěnných hodin, "kukaček" a pod.,
* různé '''registrační''' hodiny jako "píchačky", hlídačské nebo ponocenské hodiny, tachografy, taxametry atd.,
* '''slepecké''' hodiny s hmatovou indikací,
* [[šachové hodiny]] a poddalší.
[[Soubor:Vilůa Borghese waterclock 4.jpg|thumb|Vodní hodiny v [[Řím]]ě, Villa Borghese]][[Soubor: Anker 01.jpg|thumb|right|Kotvový krok hodinek se setrvačkou.]]
 
== Odkazy ==
=== Literatura ===
* M. Hajn, ''Základy jemné mechaniky a hodinářství''. Práce: Praha 1953
* S. Michal, ''Hodiny''. SNTL: Praha 1980
* J. Sokol, ''Čas a rytmus''. 2. vyd. Oikúmené: Praha 2004, zejména kap. 4.
 
=== Související články ===
* [[hodina (rozcestník)]]
* [[Čas]]
* [[Hodina]]
* {{en}} [http://www.antiqueclockspriceguide.com/ill.php Ilustrovaný slovník různých typů hodin]
* {{en}} [http://www.sciencemuseum.org.uk/on-line/wells-clock/index.asp Stránky britského Science Museum o starých hodinách]
* {{en}} [http://www.ieee-uffc.org/freqcontrol/marrison/Marrison.html Článek o vzniku kvartzových hodin ''The Bell System Technical Journal, Vol. XXVII, pp. 510-588, 1948'']
* {{en}} [http://www.Timeforclocks.nl Holandské hodiny]
* {{en}} [http://www.newart.ru/oparin/clock/index-e.htm Oparinovy hodiny – nová indikace času]
* {{en}} [http://the-light.com/cal/veseptimal.html 49-hour septenary clock]
* {{en}} [http://www.twelv.com/ clock using colors to indicate hours]
* {{en}} [http://www.csalim.com Flash Clocks] - Flash clocks for use on blogs and webpages
* {{en}} [http://www.ekitsonline.com/clock_kit_4.htm Personalised Clocks] Návrh vlastních hodin na webu
* {{en}} [http://www.collectorebooks.com/watch2/watch02.htm Jak rozebírat mechanické náramkové hodiny]
* {{en}} [http://www.collectorebooks.com/watch2/watch03.htm Jak sestavit mechanické náramkové hodiny]
 
=== Literatura ===
* M. Hajn, ''Základy jemné mechaniky a hodinářství''. Práce: Praha 1953
* S. Michal, ''Hodiny''. SNTL: Praha 1980
* J. Sokol, ''Čas a rytmus''. 2. vyd. Oikúmené: Praha 2004, zejména kap. 4.
{{Portály|Architektura a stavebnictví}}
 
[[Kategorie:Hodiny| ]]
[[Kategorie:Měřicí přístroje]]
[[Kategorie:Domácí spotřebiče]]
[[Kategorie:Vybavení veřejných prostranství]]
[[Kategorie:Architektonické prvky]]