Kum saati eski çağlardan beri insanlar tarafından kullanılmaktadır. Bu, zamanı ölçmek için oldukça doğru bir araçtır, ancak önemli bir dezavantajı vardır - yalnızca küçük zaman aralıklarını ölçmek için kullanılabilir. Bununla birlikte, insanlar bu güne kadar kum saatini günlük yaşamda kullanmaya devam ediyor. Ama biraz düşünürseniz, bu görüntünün canlılığının birçok nedeni var.

Aslında kum saati zaman tutmak için en basit cihazdır. Kırılabilecek veya bozulmaya başlayabilecek karmaşık bir mekanizmaları yoktur, ancak aynı zamanda örneğin güneşin varlığına da bağlı değildirler.
Klasik tasarımlı bir kum saati, sabit bir stand üzerine sabitlenmiş dar bir boyun vasıtasıyla birbirine bağlanan iki kaptır. Bunlardan biri belirli miktarda kumla doldurulur. Gemilerin hacmine bağlı olarak, kum saati birkaç saniye, dakika veya hatta saat aralıklarını ölçebilir. Konuşuyoruz büyük boy zaman ölçer hakkında.

Yaratılıştan bu yana ne kadar kum uçtu

Kum saatinin tam olarak nasıl icat edildiğine dair birçok versiyon var. Bunlardan birine göre, bu zaman ölçer 8. yüzyılda Avrupa'da ortaya çıktı. Bu versiyona göre, kum saati Chartres Katedrali'nden Fransız keşiş Liutprand'ın beyni. Bu buluşun bir sonraki sözü, 14. yüzyıldan kalma bir freskte bulunur. Kum saati, 1338'de İtalyan sanatçı Ambrogio Lorenzetti tarafından "İyi Yönetim Alegorisi" adlı eserinde ele geçirildi. Bu zamandan beri, gemi kütüklerinde bu zaman ölçerlere referanslar var.

Uzun bir süre boyunca kum saati, türünün en pratik aleti olarak kabul edildi. Bununla birlikte, 1500'lerin başından itibaren, çoğu insan kullanımda görünen daha doğru mekanik saatleri tercih ettiğinden, popülerlikleri azalmaya başladı.
Zamanla, kum saati tasarımda önemli bir değişiklik geçirmedi. Başlangıçta, bir kordon veya sadece kalın bir iplikle birbirine bağlanmış iki şişeden yapılmıştır. Kavşakta, gemilerin boyunları, sadece kum dökme miktarını ve hızını düzenleyen bir delikli metal bir diyaframla kaplandı. Mukavemet için bu derz de mum veya reçine ile dolduruldu, böylece kum dökülmeyecek ve içeri nem girmeyecekti. Hermetik olarak kapatılmış şişelere sahip ilk kum saatleri 1760'larda ortaya çıktı. Kapların içinde sabit nem muhafaza edildiğinden önceki analogdan daha doğruydular. Sonuç olarak, kum ıslanamadı ve bu nedenle her zaman aynı hızda döküldü.
Tüm kumun kum saatine giremeyeceğini unutmayın. Yüksek kaliteli bir dolgu elde etmek için, ustalar ince taneli bir çeşit kum aldı, önce yaktı ve ince bir elekten geçirdi ve sonra iyice kuruttu. Parçacıklılığı ne kadar tekdüze olursa, bitmiş zaman ölçerin okumaları o kadar doğru olur.

Bu arada, kum saati çeşitli kökenlerden granüllerle doluydu. İnce ovalanmış mermerden, ezilmiş yumurta kabuklarından toz olabilir, bazı modellerde kalay veya kurşun oksit kullanmaya çalıştılar. Kum saati üreticileri, hangi granüllerin en sabit akışı sağladığını bulmak için çok deney yaptılar. Paris'te bu zaman ölçer için orijinal dolgunun hazırlanmasında uzmanlaşmış özel bir atölye bile olduğuna dair yazılı referanslar var. Burada toz haline getirilmiş siyah mermerden yapılmıştır. İnce kum haline getirildi, şarapta kaynatıldı ve sonra güneşte kurutuldu.
Bununla birlikte, hangi granüllerin en iyisi olduğunu kesin olarak söylemek hala imkansızdır. Ayrıca, kumun kalitesine ek olarak, diğer faktörler de okumaların doğruluğunu etkiler. Örneğin, şişelerin miktarı veya boyutu ve bunları birbirine bağlayan boyun. Bir kum saati yaratan ustalar, boyutlarının oranıyla çok deney yaptılar. Sonuç olarak, boyun çapının şişe çapının yarısını geçmemesi gerektiği belirlendi. Bu deliğin minimum boyutu, şişenin çapının 1/12'sine eşit olabilir.

Bu göstergenin seçimi, en azından kum saatinin doldurulduğu granüllerin ne kadar büyük olduğuna bağlı değildir. Buna göre, yalnızca boyun çapında farklılık gösteren bu türden aynı zaman ölçerler, farklı zaman aralıklarını sayabilir. Şişeleri birbirine bağlayan kıstak ne kadar dar olursa, kum o kadar uzun akar. Bu arada, zamanla kum saati, sürekli sürtünme nedeniyle, şişelerin içindeki granüllerin daha küçük olanlara ezilmesi ve sonuç olarak daha hızlı dökülmesi nedeniyle kesin doğruluğunu kaybeder. Büyük önem cam kalitesine sahiptir. Kum tanelerinin serbest hareketini engellememek için içinde herhangi bir kusur olmadan mükemmel şekilde pürüzsüz olmalıdır.
Avrupa kum saatleri tipik olarak 30 dakikadan tam bir saate kadar zamanlandı. Bununla birlikte, 3 saatlik bir süreyi ölçen örnekler de vardı. Yarım güne kadar tasarlanmış bir kum saati yapmak son derece nadirdi. Ancak, böyle bir zaman ölçer abartısız devasa boyutlara sahip olmalıdır.
Konutları böyle bir sermaye yapısına uyum sağlayamayanlar için özel setler icat edildi. Bir kasaya aynı anda birkaç kum saati takıldı. Böyle bir cihaz, uzun zaman aralıklarını ölçmeyi mümkün kıldı. Benzer kum saati satın almak ve tek bir kasaya katlamak mümkündü.

Teknolojik ilerleme durmadı. Ayrıca, ortaya çıkan pratik ve doğru mekanik muadilleri için en azından bazı ağır rekabetlerle rekabet edebilmek için iyileştirmelere ihtiyaç duyan kum saatine de değindi. Örneğin, Nürnberg ve Augsburg'daki ustalar, aynı anda bir kutuya dört şişe sistemi yerleştirerek tasarımlarını karmaşıklaştırdı. De la Hire adlı bir matematikçi, saniyeleri bile ölçebilecek kadar hassas bir kum saati oluşturarak üzerine düşeni yaptı. Bilim adamı Tycho Brahe bir astronom olarak ünlendi, ancak bu cihazın evriminde de parmağı vardı, normal kumu cıva ile değiştirmeye çalışıyordu. Neyse ki, böyle tehlikeli bir yenilik kök salmadı.
Ancak bu alandaki en büyük atılım, kum saatinin belirli aralıklarla otomatik olarak döndüğü bir yay mekanizması oluşturan Stefan Farfleur tarafından yapıldı. Doğal olarak, bu yenilik kullanımlarını çok daha uygun hale getirdi.

"Şişelerin" bir çalar saate evrimi

Kum saati geniş kullanıma girmeden önce hidrologium veya bu cihaza klepsydra da denirdi. Aslında bu, Asur-Babilliler ve yerliler tarafından kullanılan bir su saatidir. Antik Mısır. Clepsydra, içinden su akan silindirik bir kaptır. Silindir üzerinde eşit zaman aralıkları fark edildi. Bugün hala kullanılan “zaman doldu” ifadesi clepsydra ile bağlantılıdır.

Yunanlılar bu tasarımı mükemmelleştirdi. Örneğin Plato, kaplardan akan suyun oranını düzenleyen, birbirine giren bir çift koniden oluşan bir mekanizma tanımladı. Tabii ki, bu tür özel tasarımlar çok uygun değildi. Hala üretimde kullanılabilirlerse, hızı belirlemek için zamanlamanın gerekli olduğu gemilerde, böyle bir clepsydra doğru okumalar vermedi.

Orta Çağ'da, su saatlerinin tasarımı, onları daha kullanışlı ve doğru hale getiren bir dizi değişiklik geçirdi. Klepsydra, içinde sarılmış bir halat olan bir eksen bulunan su ile birkaç uzunlamasına odaya bölünmüş bir tambura dönüştü. Tambur bu ipe asıldı ve onu gevşeterek dönmeye başladı. Clepsydra'nın içindeki su, bir odadan diğerine akar ve dönme hızını düzenler. Tambur indirilerek süre sayıldı.
Bununla birlikte, clepsydra hala ideal olmaktan uzaktı, çünkü doğruluğu ampulün yüksekliğine, eğimin varlığına ve sıcaklığa bağlı olmaya devam etti. çevre. Kışın, bu tür saatlerdeki su basitçe donabilir ve onları tamamen işe yaramaz hale getirebilir.

Kum saati böyle hoş olmayan sürprizler sunmadı. İnsanlar onları evde mutfakta, kilisede, daha sonra üretimde kullanmaya başladı. Çeşitli çalışanlar için öğle yemeği molasının zamanını ölçen kum saatiydi.

Ancak, doğru ve pratik olan bu cihazın gerçek bir keşif haline gelmesi denizciler içindi. 15. yüzyıldan itibaren, herhangi bir gemide bu tür en az üç zaman ölçer vardı. Bir kum saati dört saat için tasarlandı; bu, bir saatin zamanına, ikincisi - bir dakika ve üçüncüsü - 30 saniyeye karşılık geldi. İkincisinin yardımıyla denizciler, geminin kütük boyunca hareket ettiği hızı hesapladı.

Bu arada, "şişeler" ile zamanı ölçme deniz geleneği buradan başladı. Geminin kum saatinin göstergelerini takip eden görevli memur, her seferinde düzenli olarak geminin çanına vurdu, yarım saatlik kum saatini ters çevirdi, yani aslında "şişeleri yendi". Her tam saatin sonunda, denizci zile iki kez bastı.

Ünlü denizci Ferdinand Magellan, dünya turu sırasında 18 parçalık bir set halinde bir kum saati kullanmıştır. Bir geminin seyir defterini tutmak için olduğu kadar, navigasyon için de tam zamanı bilmesi gerekiyordu. Magellan'ın bu seferinin gemilerindeki kum saatleri 15, 30, 45 dakika ve tam bir saat olarak tasarlandı. Her gemide gerektiğinde onları teslim etmesi gereken bir kişi vardı. Ek olarak, görevleri arasında saat okumalarının uzlaştırılması ve düzeltilmesi de vardı.

Tabii ki, günümüzde Deniz Kuvvetleri'ndeki zamanı ölçmek için daha gelişmiş aletler kullanılmaktadır. Bununla birlikte, kum saati günlük yaşamda hala kullanılmaktadır. Örneğin, mutfakta zamanlayıcı olarak faydalı olabilirler. Aynı amaçla okul laboratuvarlarında veya okuma tekniği kontrolü yapılırken tedavi odalarında kum saati kullanılmaktadır. Nabzı ölçerken, ateş düşürücü sargılar, kontrast duşlar, hardal sıvaları veya tıbbi kaplarla tedavi sırasında zamanlama aralıkları için bu tür zaman ölçerler üretirler. Ayrıca 10-15 dakika olarak tasarlanan kum saati saunada, hamamda veya solaryumda geçirilen zamanı kontrol etmek için oldukça uygundur.

Çocuklar bu zamanlayıcıya bayılacak. Renkli granüllerle dolu parlak kum saati, dişlerinizi fırçalamak veya sertleşirken ıslatmak gibi sıkıcı hijyen rutinlerini eğlenceli bir oyuna dönüştürebilir.
Zaten yirminci yüzyılda kum saati daha ciddi amaçlar için kullanıldı. Örneğin, otomatik devrilme mekanizmasına sahip modeller, telefon santrali çalışanları tarafından aramaların süresini kontrol etmek için de kullanıldı. Kum saati, yargı tartışmaları sırasında muhaliflerin düşüncelerini ağaç boyunca yaymamaları için kullanıldı. Aynı amaçla, Avustralya Parlamentosu'nun her iki meclisinde de kullanılırlar. Orada, konuşmacıların konuşmalarının süresi, üç şişe sistemli özel bir kum saati ile sınırlıdır.

Bu arada, şimdi bu tür zaman ölçerlerin elektronik versiyonları da var. Bu arada, sadece iç mekanın orijinal bir unsuru olarak değil, böyle bir kum saati satın alabilirsiniz. Günlük yaşamda çok faydalı olabilirler. Örneğin, tasarımcılar Fabian Hemmert ve Susan Hamman'ın elektronik kum saati alışılmadık bir çalar saattir. Sadece gövdesini 45 derece eğmeniz yeterlidir ve işlev başlatılır: ekranda kırmızı LED'ler "dönmeye" başlar. Bu çalar saat için yükselme zamanını değil, uyku süresini ayarlamanız gerektiği dikkat çekicidir. Her parlak nokta, bir saatlik gece rüyasına karşılık gelir. Gece uyandığınızda, karanlıkta bile ne kadar uyku kaldığını rahatlıkla görebilirsiniz. Alarm yükseliş sinyali verdikten sonra biraz daha uzanmayı sevenler için bu şartlı kum saatinin özel bir işlevi var. Sadece onları ters çevirin - beş dakika içinde size tekrar kalkma zamanının geldiğini hatırlatacaklar.

Bununla birlikte, günümüzde çoğu durumda, bir kum saati yalnızca iç mekanın orijinal bir unsuru olarak satın alınabilir. Çok daha hassas mekanik ve elektronik zaman ölçerlerin ortaya çıkmasıyla birlikte, pratik işlevleri hala estetiğini kaybetmektedir. Ama burada ustalar hayal gücünü özgür bırakabilirler. Karmaşık süslemelerle süslenmiş değerli ahşaptan yapılmış kasalara kum saatleri yerleştirilir. Bazen çeşitli değerli taşlarla bile kaplanırlar. Böyle bir antika masa saati, iç mekanın en önemli özelliği olabilir.

Taylandlı ustalar kendilerini saatlerin dış dekorasyonuyla ilgili deneylerle sınırlamadılar. Muhtemelen iç güzelliğin çok daha önemli olduğunu hatırladılar, sadece bu ifadeyi çok kelimenin tam anlamıyla aldılar. Sonuç olarak, kum saati normal kum yerine küçük elmaslarla doluydu. Değerli dolgunun toplam ağırlığı yaklaşık 10 bin karattı. Bu kum saatleri açık ara en pahalı olanlardan biridir. Maliyetleri 6.4 milyon dolar.

Kayıt zamanı

Bildiğiniz gibi mükemmelliğin sınırı yoktur ve bu nedenle Farklı ülkeler hala en iyi ve en sıra dışı kum saatini yaratmaya çalışıyor. Prensipte bu zaman ölçerde karmaşık bir mekanizma olamayacağından ve şekil üzerinde gerçekten hayal kuramayacağınız için, sadece boyutları denemek için kalır.
Örneğin, 90'ların başında, Hamburg'da açık ara en küçüğü olan bir kum saati yaratıldı. Bu şaheserin yüksekliği 2,4 cm'yi geçmez Kum 5 saniyeye eşit bir sürede yukarıdan aşağıya dökülür.

Devasa boyutlarda bir kum saati yaratmak, görünüşe göre, daha heyecan verici bir aktivite oldu. Hatta bu alanda bazı rekabetler olmuştur.
Bu tür ilk dev, Japonya'nın Nimes kentinde bulunan kum müzesinde daimi oturma iznine sahip. Bu kum saati 1991 yılında oluşturuldu. Boyları 5 m, oda çapı 1 m'dir, ancak 13 yıl sonra ünleri Budapeşte'nin başlıca cazibe merkezlerinden birinin popülaritesi tarafından gölgede bırakıldı.
Bildiğiniz gibi, 2004 yılında Macaristan Avrupa Birliği'nin bir parçası oldu. Bu ülkenin sakinleri için böyle bir olay çok neşeli oldu. Onun onuruna, Budapeşte'nin orta kesiminde, Kahramanlar Meydanı yakınında, "Zaman Çarkı" olarak bilinen bir anıt dikildi.

Bu devasa kum saati, eski geleneklerin kaynaşmasının bir sembolü haline geldi ve en son teknolojiler. Bir bilgisayar yardımıyla kum dökülmesini kontrol eden çok karmaşık bir yarı otomatik mekanizma ile donatılmıştır. Bununla birlikte, karmaşıklığı büyük ölçüde zaman ölçerin boyutundan kaynaklanmaktadır. Budapeşte kum saati 8 m yüksekliğe ulaşır. Onlar bir tane yapan devasa bir granit çemberdir. tam dönüş bir yıl boyunca. Ve 31 Aralık'ta kumla dolu oda yükselir ve yıllık geri sayım yeniden başlar. Üstelik bu devrim, bilgisayar programı ve bununla birlikte kablo kullanan ve en basit mekanizma ağır bir taş bloğu hareket ettirmeye yardım ediyor. Böylece, bu kum saati, yüzyıllar boyunca tüm engelleri aşmamıza yardımcı olan insanın azim ve gücünü sembolize eder.
Yaratıcıların tasarladığı şekliyle "Zaman Çarkı", Macaristan'ın yeni bir kalkınma çağına girişini simgeliyor.

Ancak aradan dört yıl geçtikten sonra bu rekor kırıldı. 2008 yılında, Alman otomobil şirketi BMW, yeni bir modelin sunumu beklentisiyle Kızıl Meydan'a bir tür reklam yerleştirmeye karar verdi. Sonuç olarak, Moskova'da yüksekliği 12 m olan bir kum saati ortaya çıktı, dayanıklı akrilik camdan yapılmış ve parlak metal toplarla doldurulmuş. Bu saat için toplamda 180.000 top kullanıldı, bunun sonucunda tüm yapının toplam ağırlığı 40 tona ulaştı. Bu kum saati dokuz gün içinde yapıldı ve 8 Temmuz 2008'e kadar olan zamanı saymak zorunda kaldı - o zaman BMW'nin yeni modelinin sunumu gerçekleşecekti. Bu arada, kum saati o kadar büyüktü ki, periyodik olarak düşen metal toplara ek olarak, arabanın kendisi üst odasındaydı.
Bugün bir kum saatinin, bir stil unsuru olarak zamanı ölçmek için bir cihaz olmadığı, hatta sahibinin yüksek statüsünün ve zevkinin bir göstergesi olduğu ortaya çıktı.

Olya

Tahta bir durumda kum saati.

Kum saati- biri kısmen kumla doldurulmuş, dar bir boyunla birbirine bağlanan iki şeffaf kaptan oluşan zaman aralıklarını saymak için en basit cihaz. Kumun boyundan başka bir kaba döküldüğü süre birkaç saniyeden birkaç saate kadar olabilir.

Tarih ve modernite

Böyle bir saatin ilk referanslarından biri, siyah mermer tozundan şarapta kaynatılmış ve güneşte kurutulmuş ince kum hazırlama talimatlarını içeren Paris'te bulunan bir mesajdır. 10. yüzyılda Bizans İmparatorluğu'nda da kullanılmıştır.

Günümüzde kum saati bazı tıbbi işlemlerde, fotoğrafçılıkta ve hediyelik eşya olarak kullanılmaktadır.

Windows işletim sistemlerinde fare imlecinin çizildiği kum saati sembolü sistemin meşgul olduğunu gösterir.

⌛, Unicode kum saati karakteridir (HOURGLASS, kod U+231B).

Avantajlar

Tasarımın sadeliği.

Kusurlar

Kum saatlerinin dezavantajı, onlarla ölçülebilen kısa zaman aralığıdır. Avrupa'da yaygınlaşan saatler genellikle yarım saat veya bir saat çalışacak şekilde tasarlanmıştır. Çok nadiren 3 saat çalışan saatler vardı - 12 saat. Ölçüm aralığını arttırmak için bir gövdede (kasa) kum saati setleri yapıldı.

Kum saatinin doğruluğu, kumun düzgün tane boyutuna ve akışkanlığına, şişenin şekline ve yüzeyinin kalitesine bağlıdır. Şişeler tavlanmış ve ince bir elek ile elenmiş ve dikkatlice kurutulmuş ince taneli kum ile doldurulmuştur. Başlangıç ​​malzemesi olarak öğütülmüş yumurta kabukları, çinko ve kurşun tozu da kullanılmıştır. Uzun süreli kullanımda, kum saatinin doğruluğu, şişenin iç yüzeyindeki kum hasarı, şişeler arasındaki diyaframdaki deliğin çapındaki artış ve kum tanelerinin daha küçük olanlara kırılması nedeniyle bozulur.

"...Ve sonsuzlukta kum saati bir çocuk oyuncağı gibi kalacak."
Uzak geçmişte, hizmet veren eski bir kum saati Antik Yunan başyargıç ve zamanın bekçisi tanrı Kronos'un simgesi metal, cam, mika veya ahşaptan yapılmış bir diyaframla birbirine bağlanan iki cam mataradan yapılmıştır. Kum saatinin uzun süre kullanılmasıyla, bu diyaframlar genellikle silindi ve çapları arttı. Kum daha hızlı döküldü ve zamanın "kursu" bozuldu.

1750'den beri, cam üfleyiciler kum saati için tek bir cam matara yapmayı öğrendiler. Şişe düzgün bir şekilde dar bir boyundan geçti ve tekrar genişledi. Alttaki küçük bir delikten kumla doldurmaya başladılar, daha sonra mumla kaplandı. 1800'den beri ustalar şişedeki deliği kapatmayı öğrendiler.

Kum her zaman kum saatlerinin ana dolgu maddesi olmuştur. Kum saatinin doğruluğu kumun durumuna, şişenin şekline ve yüzeyinin kalitesine bağlıdır. Kum kuru, homojen olmalı, yuvarlak kum taneleri tercihen aynı boyutta ve aşınmaya karşı yüksek dirençli olmalıdır. Orta Çağ'da öğütülmüş yumurta kabuklarının yanı sıra mermer, çinko veya kurşun tozu da kullandılar. 13. yüzyıldan beri saatler için “kum” yapmak için çeşitli tarifler bilinmektedir. Elendi, yıkandı, kaynatıldı ve tavlandı. Günümüzde kum yerine minik cam toplar kullanılmaktadır.

Kum saati bir zamanlar zamanı ölçmek için ana, oldukça doğru bir araçtı. 15. yüzyıldan beri, gemilerde navigasyon için de kullanılıyorlar. Magellan, dünya turu sırasında her gemisine 18 kum saati yerleştirdi. Özel olarak atanmış denizciler kum saatini çevirdi.

Klasik kum saati nasıl çalışır?
Ampulün tepesinde, kum aşağı doğru akar ve yerçekimi kuvvetinin altına düşer. Hareketin başlangıcında, düşen kum tanelerinin büyüyen akışına, şişenin tabanından yer değiştiren ve yukarı doğru akan, tek tek kum taneleri arasından geçmeye çalışan havanın ters akışı karşı çıkıyor.
Kum taneleri üzerine etki eden yerçekimi kuvveti ile kum taneleri düştüğünde meydana gelen hava direnci kuvveti arasında bir denge oluştuğunda, kum jetinin hızı düşen kum tanelerinin hızı ile belirlenir.
Düşen kumun sabit akışı, kademeli olarak şişenin tabanındaki hava basıncında bir artışa yol açar. Kum taneleri akışı neredeyse kuruduğunda, aşağıdan yukarıya doğru kaçan hava akışının, şişenin üst kısmındaki son kum tanelerini nasıl topladığını ve nihayet düşmeden önce birkaç milimetre kaldırdığını görebilirsiniz. aşağı.

Neden bir kum saati ile zamanı ölçebilirsiniz?
Kum, bazen şöyle davranan karmaşık bir malzemedir: sağlam ve bazen sıvı olarak. Bir kum saatinde düzgün bir kum akışı sıvı akışına benziyor gibi görünüyor, ancak temel bir fark var. Sıvı olsaydı, saatin deliğinden akan miktarı, sıvı sütununun deliğin üzerindeki yüksekliğine bağlı olurdu. Ve kum saatindeki delikten birim zamanda geçen kum miktarı, deliğin üzerindeki kumun yüksekliğine bağlı değildir. Bu nedenle kum, bir kum saatindeki zamanı ölçmek için kullanılabilir.

Kum akışının sabit hızı, kum tanelerinin temas noktalarında ortaya çıkan kum kalınlığında ortaya çıkan kuvvetlerin yeniden dağıtılmasından kaynaklanmaktadır. Büyük hacimli kumlarda, bu temas noktalarından dolayı, kubbe şeklindeki "köprülerin" ortaya çıktığı kum tanelerinin "ağları" oluşur.

Bu köprüler, şişenin cam duvarlarında basınç oluşturur. Alttaki kum katmanları bir dereceye kadar üst katmanların basıncından kurtulur. Sonuç olarak, değişen kum seviyelerinde bile delik üzerindeki ortalama kum basıncı neredeyse sabit kalır. Bu, kum saatindeki kum jetinin sabit bir hızıyla sonuçlanır.

Zamanı nasıl "yönetebilirsin"?

Kum saatini elastik bir ipliğe (elastik bant) asıyoruz ve aşağı yukarı sallanmasını sağlıyoruz. örneğin bir masanın üzerinde duruyorlarsa.

Şişenin yarısını birleştiren deliğin çapı, saat içinde daha az miktarda kum ile kum dökme süresini arttırmak için genellikle mümkün olduğunca küçük yapılır, yani. kum saatinin süresini artırın.
Granüler maddenin (kum) akışı, bir sıvının akışından farklıdır. Kum delikten baştan sona aynı hızda akar. Bu özellik, kum içinde tonozların (köprülerin) oluşmasına dayanmaktadır. Bir kum saatinde bu, deliğin kapanmasına ve kumun aşağı akmasını bile durdurabilir. Saat hızlanma ile yukarı veya aşağı hareket ettiğinde (örneğin, sallanırken), bu tür örtüşen köprüler dağılır.

Zamanı başka nasıl "etkileyebilirsiniz"?

Örneğin, şişenin altını avuçlarınızla kavrayın. Bir süre sonra "zaman duracak", kum tanelerinin akışı duracaktır. Burada mistik bir eller gibi görünen şey oldukça mantıklı bir şekilde açıklanabilir. Şişenin dibi ısıtıldığında, içindeki hava ısınır, genişler ve şişenin tepesine yükselme eğilimi gösterir ve daha sonra kum saatindeki kum tanelerinin düzgün akışı bozulabilir veya hatta tamamen durdurulabilir.

Bazı sıra dışı kum saatlerinde ilginç fenomenler gözlemlenebilir!

Kuru kum için, balonun dibinde oluşan kum yığınının yatma açısı yaklaşık 30-35 derecedir. Bu değer aynı zamanda tanelerin şekline de bağlıdır. Köşeli kum taneleri daha dik eğimler oluştururken, yuvarlak taneler daha yumuşak eğimler oluşturur.
Bir kum saatini farklı çaplarda kum taneleri ile doldurursanız, o zaman bir kum jeti oluştuğunda, kum taneleri hem şişenin üst kısmında hem de alt kısmında çok ilginç bir şekilde dağılmaya başlayacaktır. .

Altta önce küçük bir koni oluşur, yukarıdan akan kum, kum konisinin eğiminden aşağı kayan kum çığları oluşturur. Bu durumda, kum taneleri boyuta göre sıralanır: büyük olanlar esas olarak koninin dibinde birikir ve koninin yamaçlarında kum, en küçük kum tanelerinin ve daha büyük kum tanelerinin ayrı katmanlarında bulunur.
Bu "bantlanma" iki şekilde açıklanır: En küçük kum taneleri büyüklerin arasına girip bir katman oluştururken, daha büyük olanlar yokuştan aşağı daha kolay yuvarlanabilir ve böylece kendi katmanlarını da oluştururlar.
Bu işlemler sürekli tekrarlanır.
Ve şişenin üst kısmında benzer bir şey olur, sadece burada kum hareket ettiğinde konik bir huni oluşur.

Bu kum saati modeli normal kum saatine benzer ancak iki farklılığı vardır. Birincisi, kum iki düz plaka arasındadır ve ikincisi, saat, farklı boyutlarda kum taneleri içeren kumla doldurulacaktır. Bu nedenle, yukarıda açıklanan "çizgili" etkilerin görünümü.
Örnek olarak böyle bir bilimsel "oyuncak" kullanarak, ciddi insanlar, örneğin dökme malzemeleri depolarken ortaya çıkan ciddi sorunları inceler.

Klasiklerin yanı sıra, çalışması ilginç olacak modern kum saati tasarımları da var. Bu tür saatlere "paradoks saatler" bile denir.

Gözlerinize inanamayacaksınız, bu saatte "kum" aşağıdan yukarıya akıyor, ancak doğanın kanunları yürürlükte!

Sıvı ile dolu cam şişe yüksek yoğunluklu ve sıvının yoğunluğundan çok daha az yoğunluğa sahip küçük toplar. Daha yoğun bir sıvıda, daha düşük yoğunluğa sahip toplar beklendiği gibi yükselir. Bu, "kum" un aşağıdan yukarıya doğru yükseldiği paradoks saatinin temel ilkesidir. Ve saatin her dönüşünde her şey yeni bir şekilde tekrarlanır.

Saatin dikey konumunda, yukarı doğru nispeten yoğun ve çok düzgün olmayan bir top akışı meydana gelir. Toplar, dar bir delikten yukarı doğru nüfuz etmelidir ve sıvının viskozitesi nedeniyle, sıvı da aşağı doğru eğilirken, kısmen kendileriyle birlikte sürüklerler.

Temel olarak, bir sıvı içinde bir topun alçalma ve yükselme hızı, topların ve sıvının yoğunlukları arasındaki farka, topların çapına ve sıvının kuvvetine bağlıdır ve sıvının kuvveti oldukça yüksektir. sıcaklığa bağlıdır.

Paradoks saatini başlatırsanız ve en az birkaç topun yükselmesine izin verirseniz ve ardından saati yan tarafına koyarsanız, topların yavaşça yükseldiğini açıkça görebilirsiniz.

Bu durumda, tek tek topların yükselme oranını belirlemek için bile zamanınız olabilir.
Saati tekrar dikey olarak yerleştirirseniz, toplar bir akışta şişenin üst kısmına doğru yükselmeye başlarsa, o zaman şişenin alt kısmında, neredeyse tamamen toplarla doluysa, “deliğin” aşağı doğru hareket ettiğini açıkça görebilirsiniz. . Bu fenomen, bir yarı iletkendeki bir "deliğin" hareketiyle karşılaştırılabilir.

"Unutkan" veya "yaramaz" kum saati.

Sıradan bir kum saati, suyla dolu bir silindire indirilir. Kum saatinin dış çapı, silindirin iç çapından birkaç milimetre daha küçüktür. Dinlenme durumunda, saat, bir şamandıra gibi, silindirin tepesindedir ve tüm kum, şişenin dibindedir.
Silindir şimdi ters çevrilirse, kum zaten hareketine başlamış olmasına rağmen, ilk başta kum saati silindirin altında kalır. Ve ancak kumun neredeyse yarısı aktığında kum saati silindirin tepesine yükselir. Ve zaten silindirin tepesinde, saatin içindeki kumun geri kalanı şişenin alt kısmına dökülür.

"Unutkan" kum saati, silindir döndürüldükten sadece bir süre sonra yüzmeye başlayacaktır.

Silindir döndürüldükten sonra kum saati neden hemen yükselmez?
Silindirin içindeki kum saati, sudan daha düşük bir ortalama yoğunluğa sahiptir. Böylece saat yükselir. Saati ters çevirirseniz, ilk başta neredeyse tüm kum şişenin üst yarısında olacak, saatin ağırlık merkezi sırasıyla saatin ortasının üzerinde olacaktır.

Saat dar bir silindirde değil, serbest suda olsaydı, ortaya çıkan tork nedeniyle hemen dönerdi. Dar bir silindirde, silindirin iç duvarına doğru itilirler. Burada saatin hızla yükselmesini önleyen yapışma (statik sürtünme) meydana gelir.

Sadece kumun neredeyse yarısı dışarı aktığında saatin ağırlık merkezi ortanın altına düşer. Silindir duvarına karşı statik sürtünme ve tork ortadan kalkacaktır, artık saat silindirin üstüne yüzebilir.

"Yüzer Kum Saati"

Sıra dışı bir kum saatinin bir sonraki örneği, "Yüzen Kum Saati" adı verilen bir varyanttır. Burada silindirik bir kum saati içi su dolu bir silindirin içindedir.

Kum saatinin dış çapı, silindirin iç çapından sadece biraz daha küçüktür. Sıvının viskozitesinden dolayı kum saati böyle bir silindirde çok yavaş yükselecek ve düşecektir.
Çalışma prensibine göre, dar bir silindire yerleştirilmiş bir kum saati, bir sıvının viskozitesini ölçmek için kullanılan bir cihaza benzer.

Kumun boyundan başka bir kaba döküldüğü süre genellikle birkaç saniyeden birkaç saate kadardır. Önceden, ölçülen zaman aralığını artırmak için bir durumda kum saati setleri bile derlendi.

Kum saati "Zaman Çarkı"

Zamanımızda, tüm yıl için bir "fabrika" ile bir kum saati yapmayı öğrendiler Macaristan'ın başkenti Budapeşte'de, her yıl Aralık ayının son gününde, birkaç metre yüksekliğindeki dev "Zaman Çarkı" kum saati , yeni bir yıllık çalışma döngüsüne başlamak için yarım dönüş yapar.

Kum saatinin çevrilmesi her zaman tek yönde, eski moda bir şekilde yapılır: kabloların ve basit bir mekanizmanın yardımıyla.

Ve işte odak noktası!

Yumurtayı sivri ucu aşağı gelecek şekilde masaya koyabileceğinizi biliyor muydunuz?
Böyle bir yumurtanın içinde asimetrik bir kum saati yapılır. Tüm kum, şişenin yumurtaya göre simetrik kısmında olduğunda, keskin ucundaki masaya yerleştirilebilir ve duracaktır.

Bir süre sonra kum düşmeye başlayınca yumurtanın ağırlık merkezi kayacak ve yumurta düşecektir. İkinci kez saatin içindeki tüm kum orijinal konumuna geri dökülene kadar keskin uca koymak mümkün olmayacaktır.

Zamanımızda, kum saati birçok farklı uygulama varyasyonu edindi ve şimdiden hediyelik eşya ve bilimsel oyuncaklar kategorisine girdi.

Bir kum saatindeki kum ve hava yerine, örneğin toplar ve bir sıvı veya yoğunlukları büyük ölçüde farklı olan iki sıvı kullanılabilir.
Ya da belki kendi "kum saati" versiyonunu icat edebileceksiniz?

İlk kum saatinin oluşum tarihi bilinmemektedir. Bununla birlikte, kum saatinin prensibi, Asya'da kronolojimizin başlangıcından çok daha önce biliniyordu.

Batı Avrupa ülkeleri kum saati ile ancak Orta Çağ'ın sonunda ilgilenmeye başladılar. İşte Erasmus Rotterdam'ın kum saati:

Kum saati Avrupa'ya geç gelmesine rağmen hızla yayıldı. Bu, basitlikleri, güvenilirlikleri, düşük fiyatları ve son olarak ama en az değil, günün veya gecenin herhangi bir saatinde yardımlarıyla zamanı ölçme yeteneği ile kolaylaştırıldı. Dezavantajı, saati çevirmeden ölçülebilen kısa zaman aralığıydı.

Tipik olarak, bir kum saatinin yarım saat veya bir saat çalışacağı hesaplandı. Daha az yaygın olanı, 3 saat boyunca sürekli olarak zamanı ölçmek için tasarlanmış kum saatleriydi ve sadece çok nadir durumlarda 12 saat için tasarlanmış devasa kum saatleri yapıldı.

Daha doğru saatler bazen bir değil, birkaç ayrı gemiden oluşuyordu.
Kum saatinin doğruluğu, aynı zamanda, kumun kendisinin üretim teknolojisine, ayrıca şişelerin şekline ve iç duvarlarının pürüzsüzlüğüne de bağlıydı.

Cam üretiminin gelişmesi, kumun yukarıdan aşağıya mümkün olduğunca eşit bir şekilde akmasını sağlayan pürüzsüz iç duvarlara sahip şişeler üretmeyi mümkün kıldı.

Eskiden saatler için kum hazırlamak özel bir beceri gerektiren bir iş olarak görülürdü. Yanmış ince taneli kumdan veya kızarmış yumurta kabuklarından veya çinko ve kurşun tozundan yapılmıştır.

1339'da Paris'te siyah mermer tozlu bir kum saatinin tanımı keşfedildi. En iyi kumun mermer talaşından, dokuz kez şarapla kaynatılıp her seferinde köpüğü çıkarılıp güneşte kurutulması halinde elde edildiği söylenirdi.

Kum taneleri yavaş yavaş daha ince tanelere dönüştüğü ve ortadaki delik yavaş yavaş aşınıp büyüdüğü için kum saati hiçbir zaman bir güneş saatinin doğruluğuna ulaşamadı.

Kum saati şekli ve kullanım kolaylığı nedeniyle yakın zamana kadar bir miktar önemini korumuştur, örneğin telefon santralleri tarafından kısa telefon görüşmelerinin zamanını kaydetmek için, mahkeme salonlarında ve evdeki bazı ihtiyaçlar için kullanılmıştır.

Kum saati gemilerde büyük önem taşıyordu: bulutlu havalarda, zamanı gök cisimleri tarafından belirlemek imkansız olduğunda, kum saati tarafından tanındı. Rus gemilerinde onlara "şişe" deniyordu. Her yarım saatte bir, "şişe" döndürüldüğünde zili çaldılar. Aslında buradan, "şişeleri yenmek" ifadesi geldi Yoongi yarım saatlik zaman dilimlerini ölçtü ve zili çaldı.

Daha önce, insanlar bacaklarına bile dizlerinin altına bağlı olarak kum saati takarlardı. Bu saatler için en iyi kum ezilmiş mermerdi.

Yüzlerce yıldır kum saati defalarca iyileştirilmeye çalışıldı. Böylece, gökbilimci Tycho Brahe kumu cıva ile değiştirdi. Stéphane Farfleur ve Grollier de Servier, saatleri döndürmek için yaylı mekanizmalar yaptılar. Ancak tüm bu yenilikler kök salmadı. Ancak insanlar bugüne kadarki en basit kum saatini kullanıyor.

Yakın zamana kadar doktorlar tarafından hastanın nabzını saymak için kullanılan kum saati kompakt bir kalem cihazı şeklinde yapılmış ve 30 saniyeye kadar olarak tasarlanmıştı.

Almanya'nın Mainz şehrinde bir sokağa ilginç bir kum saati yerleştirilmiş:

Ve işte başka bir "meraklı" kum saati. Bir cam kap, yüksek yoğunluklu bir sıvı ve sıvıdan çok daha az yoğunluğa sahip küçük parçacıklardan oluşan bir madde ile doldurulur. Bu saatler "ters" yönde (aşağıdan yukarıya) çalışır.

Daha hafif olan parçacıklar, kabın üst kısmındaki sıvıda birikir. Döndükten sonra, parçacıklar yukarı doğru yönelir, dar bir kıstaktan sızar ve bir süre sonra tekrar üst kısımda toplanırlar.

Peki nedir, ne zaman icat edildiler, ne kadar zaman ölçüyorlar ve bugün nerede kullanılıyorlar? Tüm bu soruları bu yazıda cevaplamaya çalışacağım. Ve böylece sırayla her şey hakkında.

Kum saati Bu, zamanı saymanızı sağlayan bir buluş. Birbirine bağlı iki şişeden oluşur. İçeride, bir şişeden diğerine dökülen, saatin boyutuna bağlı olarak belirli bir süreyi sayan kum var.

Kum saati 14. yüzyılda kullanılmaya başlandı. Bu, Paris'te bulunan 1339 tarihli bir mesajla kanıtlanmıştır. Saat kumunun nasıl hazırlanacağına dair talimatlar içerir.

Kum.Bu tür saatlerin doğruluğu birkaç faktöre bağlıydı. Bunlardan biri kum. Elenmiş siyah mermer tozundan yapıldıktan sonra şarapta kaynatılır ve güneşte kurutulur. Ayrıca ince eleklerle ekilen ve kurutulan yanmış ince taneli kumdan. Bu kumun kırmızımsı bir tonu vardı. Diğer kum, yumurta kabuklarının dikkatlice öğütülmesiyle yapıldı, böylece ona açık beyaz bir renk verildi. Çinko ve kurşun tozundan kum kullanımı, şişenin iç duvarlarını daha az aşındırdığı için farklıydı, bu kumun gri bir tonu vardı.

şişeler camdan yapılmış saatler için, o zamana kadar insanlar onunla nasıl çalışılacağını öğrenmişlerdi. İki şişe bir iplikle birbirine bağlandı ve eklemi sertleştirmek ve saatin doğruluğunu bozabilecek nemin içeri girmesini önlemek için reçine ile dolduruldu. Daha sonra katı şişeler üretmeye başladılar.

İtibar kum saatlerinin kullanımı kolay, güvenilir ve ucuz olduğu düşünülüyordu. Bu nedenle, o zamanın birçok insanı için mevcuttu. Bunlar, tıpta olduğu kadar, hareket hızını ve saatin süresini ölçmek için nakliyede yaygın olarak kullanıldı.

Kusurlar tabi onlar da öyleydi. Ana olanlardan biri, sayabilecekleri küçük bir süredir (çoğunlukla 30 dakika veya 1 saat). Daha fazla zaman saymak için gerçekten büyük bir saat yapmak gerekiyordu. Ayrıca, zamanla kum parçacıkları küçüldü ve şişeler içten aşındı, bu da doğruluk üzerinde kötü bir etkisi oldu.

Bazı mucitler, saati otomatik olarak devirerek ve birkaç şişeyi bir saate gömerek zaman aralığını artırmaya çalıştılar. İlk şişe 15 dakikada, ikincisi 30 dakikada, üçüncüsü 45 dakikada ve dördüncüsü 1 saatte boşaltıldı. Üstünde oklu bir kadranı vardı, son şişeden kum döküldüğünde döndüler ve ok bir saat ileri gitti.

Şu anda, çoğunlukla iç dekorasyon ve hediyelik eşya olarak kullanılıyorlar. Ayrıca, bazı durumlarda, mahkemede ve tıpta toplantılar sırasında, tıbbi prosedürler sırasında.

Anıt Bu buluşa ithafen Budapeşte'de (Macaristan) duruyor. 8 metre yüksekliğindedirler ve 1 yılda alt kısımlarına kum tamamen dökülür. Japonya'nın da büyük saatleri var. Nîmes şehrinin kum müzesinde saklanıyorlar.

Muhtemelen hepsi bu. Eklemek istediğiniz bir şey varsa veya bir şeye katılmıyorsanız, yorumlara yazın.