Какие часы появились первыми. Эволюция часов: путь от воткнутой в землю палки до электроники
Первая наука о времени - астрономия. Результаты наблюдений в древних обсерваториях использовались для ведения сельского хозяйства и отправления религиозных обрядов. Однако с развитием ремесел возникла необходимость в измерении коротких промежутков времени. Таким образом человечество пришло к изобретению часов. Процесс был долгим, наполненным напряженным трудом лучших умов.
История часов насчитывает много веков, это старейшее изобретение человечества. От воткнутой в землю палки до сверхточного хронометра - путь длиною в сотни поколений. Если составить рейтинг достижений человеческой цивилизации, то в номинации «великие изобретения» часы окажутся на втором месте после колеса.
Было время, когда людям было достаточно календаря. Но появились ремесла, возникла необходимость в фиксации длительности технологических процессов. Потребовались часы, назначение которых - измерение промежутков времени короче суток. Для этого человек на протяжении веков использовал различные физические процессы. Соответственными были и конструкции, их реализующие.
История часов делится на два больших периода. Первый - длиной в несколько тысячелетий, второй - меньше одного.
1. История возникновения часов, называемых простейшими. К этой категории относятся солнечные, водяные, огневые и песочные приборы. Период заканчивается изучением механических часов домаятникового периода. Это были средневековые куранты.
2. Новая история часов, начинающаяся с изобретения маятника и баланса, ознаменовавшего начало развития классической колебательной хронометрии. Этот период пока
Солнечные часы
Самые древние, дошедшие до нас. Поэтому именно история солнечных часов открывает парад великих изобретений в области хронометрии. Несмотря на кажущуюся простоту, их отличало большое разнообразие конструкций.
В основу положено кажущееся движение Солнца на протяжении суток. Отсчет ведется по тени, отбрасываемой осью. Их использование возможно лишь в солнечный день. Древний Египет имел благоприятные климатические условия для этого. Наибольшее распространение на берегах Нила получили солнечные часы, имевшие вид обелисков. Их устанавливали у входа в храмы. Гномон в виде вертикального обелиска и шкала, нанесенная на земле, - так выглядели древние солнечные часы. Фото, представленное ниже, демонстрирует один из них. До наших дней сохранился один из египетских обелисков, перевезенных в Европу. Гномон высотой 34 метра в настоящее время возвышается на одной из площадей в Риме.
Обычные солнечные часы обладали существенным недостатком. О нем знали, но долго мирились. В разные сезоны, то есть летом и зимой, продолжительность часа была неодинаковой. Но в период, когда господствовали аграрный строй и ремесленные отношения, в точном измерении времен нужды не было. Поэтому солнечные часы благополучно просуществовали до позднего Средневековья.
На смену гномону пришли более прогрессивные конструкции. Усовершенствованные солнечные часы, в которых этот недостаток был устранен, имели шкалы криволинейной формы. Кроме этого усовершенствования, использовались различные варианты исполнения. Так, в Европе были распространены настенные и оконные солнечные часы.
Дальнейшее усовершенствование имело место в 1431 году. Заключалось оно в ориентировании теневой стрелки параллельно земной оси. Такая стрелка называлась полуосью. Теперь тень, вращаясь вокруг полуоси, двигалась равномерно, поворачиваясь за час на 15°. Подобная конструкция позволяла изготовить достаточно точные для своего времени солнечные часы. Фото демонстрирует один из таких приборов, сохранившихся в Китае.
Для правильной установки конструкцию стали снабжать компасом. Появилась возможность использовать часы повсеместно. Удалось изготовить даже переносные модели. С 1445 года солнечные часы стали строить в виде полой полусферы, снабженной стрелкой, тень от которой падала на внутреннюю поверхность.
Поиски альтернативы
Несмотря на то что солнечные часы были удобными и точными, они имели серьезные недостатки объективного характера. Они полностью зависели от погоды, а их функционирование ограничивалось частью суток, заключенной в промежуток между восходом и закатом. В поисках альтернативы ученые стремились найти другие способы измерения отрезков времени. Требовалось, чтобы они не были связаны с наблюдением движения звезд и планет.
Поиски привели к созданию искусственных эталонов времени. Например, это был интервал, необходимый для перетекания или сгорания некоторого определенного количества вещества.
Созданные на этой основе простейшие часы прошли долгий путь развития и совершенствования конструкций, тем самым подготовив почву для создания не только механических часов, но и устройств автоматики.
Клепсидры
За водяными часами закрепилось название «клепсидры», поэтому бытует заблуждение о том, что впервые изобрели их в Греции. В действительности было не так. Самая древняя, очень примитивная клепсидра была найдена в храме Амона в Фебах и хранится в музее Каира.
При создании водяных часов необходимо обеспечить равномерное снижение уровня воды в сосуде при ее истечении через донное калиброванное отверстие. Достигалось это за счет придания сосуду формы конуса, суживающегося ближе ко дну. Получить закономерность, описывающую скорость вытекания жидкости в зависимости от ее уровня и формы емкости, удалось лишь в Средневековье. До этого форма сосуда для водяных часов подбиралась опытным путем. Например, египетская клепсидра, о которой говорилось выше, давала равномерное снижение уровня. Пусть и с некоторой погрешностью.
Поскольку клепсидра не зависела от времени суток и погоды, она максимально отвечала требованиям непрерывного измерения времени. Кроме того, необходимость дальнейшего усовершенствования прибора, добавления различных функций предоставляла простор для полета фантазии конструкторам. Так, клепсидры арабского происхождения представляли собой художественные произведения в сочетании с высокой функциональностью. Они были снабжены дополнительными гидравлическими и пневматическими механизмами: звуковой сигнализатор времени, система ночного освещения.
Не много имен создателей водяных часов сохранила история. Их изготовлением занимались не только в Европе, но и в Китае, в Индии. До нас дошла информация о греческом механике по имени Ктесибий Александрийский, жившем за 150 лет до новой эры. В клепсидрах Ктесибий использовал зубчатые передачи, теоретические разработки которых были выполнены еще Аристотелем.
Огневые часы
Эта группа появилась в начале 13 века. Первыми огневыми часами были тонкие свечи до 1 метра высотой с нанесенными на них метками. Иногда определенные деления оснащали металлическими штырьками, которые, падая на металлическую подставку при выгорании вокруг них воска, издавали отчетливый звук. Такие устройства послужили прообразом будильника.
С появлением прозрачного стекла огневые часы трансформируются в лампадные. На стенке наносилась шкала, по которой, по мере выгорания масла, и определялось время.
Наибольшее распространение такие устройства получили в Китае. Наряду с лампадными в этой стране была распространена другая разновидность огневых часов - фитильные. Можно сказать, что это была тупиковая ветвь.
Песочные часы
Когда они появились на свет, точно не известно. Можно с уверенностью утверждать лишь то, что они не могли появиться раньше изобретения стекла.
Песочные часы представляют собой две прозрачные стеклянные колбы. Через соединительную горловину содержимое пересыпается из верхней колбы в нижнюю. И в наше время все еще можно встретить песочные часы. Фото изображает одну из моделей, стилизованную под старину.
Средневековые мастера при изготовлении приборов украшали песочные часы изысканным декором. Их использовали не только для измерения отрезков времени, но и в качестве украшения интерьера. В домах многих вельмож и сановников можно было увидеть роскошные песочные часы. Фото представляет одну из таких моделей.
В Европу песочные часы попали достаточно поздно - в конце Средневековья, однако распространение их было стремительным. Благодаря простоте, возможности использования в любое время они быстро стали очень популярными.
Один из недостатков песочных часов - довольно короткий отрезок времени, измеряемый без их переворачивания. Не прижились кассеты, составленные из них. Тормозили распространение таких моделей их невысокая точность, а также износ при длительной эксплуатации. Происходило это следующим образом. Калиброванное отверстие в диафрагме между колбами истиралось, увеличиваясь в диаметре, частицы песка - наоборот, дробились, уменьшаясь в размере. Скорость истечения увеличивалась, время - уменьшалось.
Механические часы: предпосылки появления
Потребность в более точном измерении отрезков времени с развитием производства и общественных отношений неуклонно возрастала. Лучшие умы работали над решением этой проблемы.
Изобретение механических часов - эпохальное событие, которое произошло в Средние века, ведь они - самый сложный прибор, созданный в те годы. В свою очередь, это послужило толчком к дальнейшему развитию науки и техники.
Изобретение часов и их совершенствование требовало более совершенного, точного и высокопроизводительного технологического оборудования, новых методов расчета и конструирования. Это стало началом новой эпохи.
Создание механических часов стало возможным с изобретением шпиндельного спуска. Это устройство преобразовывало поступательное движение висящей на веревке гири в колебательное движение взад-вперед часового колеса. Здесь четко прослеживается преемственность - ведь сложные модели клепсидр уже имели и циферблат, и зубчатую передачу, и бой. Нужно было только поменять движущую силу: заменить струю воды тяжелой гирей, с которой проще было обращаться, и добавить спусковое устройство и регулятор хода.
На этой основе были созданы механизмы для башенных часов. Куранты со шпиндельным регулятором вошли в обиход примерно с 1340 года и стали гордостью многих городов и соборов.
Становление классической колебательной хронометрии
История возникновения часов сохранила для потомков имена ученых и изобретателей, которые сделали возможным их создание. Теоретической базой послужило открытие, которое сделал Галилео Галилей, озвучив законы, описывающие колебания маятника. Он же - автор идеи механических маятниковых часов.
Реализовать идею Галилея удалось в 1658 году талантливому голландцу Христиану Гюйгенсу. Он же - автор изобретения балансового регулятора, что позволило создать карманные, а затем и наручные часы. В 1674 году Гюйгенс разработал усовершенствованный регулятор за счет присоединения к колесику-маховику спиральной пружинки в виде волоска.
Другое знаковое изобретение принадлежит часовому мастеру из Нюрнберга по имени Петер Генлейн. Он изобрел заводную пружину, а в 1500 году на ее основе создал карманные часы.
Параллельно происходили изменения внешнего вида. Сначала было достаточно одной стрелки. Но так как часы стали очень точными, они требовали соответствующей индикации. В 1680 году была добавлена минутная стрелка, и циферблат обрел привычный нам вид. В восемнадцатом веке стали устанавливать секундную стрелку. Вначале боковую, а позже она стала центральной.
В семнадцатом веке создание часов было переведено в категорию искусства. Изысканно декорированные корпуса, украшенные эмалью циферблаты, которые к тому времени накрывали стеклом, - все это превращало механизмы в предмет роскоши.
Работа по усовершенствованию и усложнению приборов продолжалась непрерывно. Повышалась точность хода. В начале восемнадцатого века стали использовать в качестве опор для балансира и шестерен камни - рубиновые и сапфировые. Это позволило снизить трение, повысить точность и увеличить запас хода. Появились интересные усложнения - вечный календарь, автоматический завод, указатель запаса хода.
Толчком к развитию маятниковых часов послужило изобретение английского часовщика Клемента. Примерно в 1676 году он разработал якорно-анкерный спуск. Это устройство хорошо подходило к маятниковым часам, которые имели небольшую амплитуду колебаний.
Кварцевые часы
Дальнейшее совершенствование приборов для измерения времени происходило лавинообразно. Развитие электроники и радиотехники подготовило почву для появления кварцевых часов. Их работа основана на пьезоэлектрическом эффекте. Он был обнаружен в 1880 году, но кварцевые часы изготовили лишь в 1937 году. От классических механических вновь созданные кварцевые модели отличались поразительной точностью. Началась эра часов электронных. В чем их особенность?
Кварцевые часы имеют механизм, состоящий из электронного блока и так называемого шагового электродвигателя. Как это работает? Двигатель, получая сигнал от электронного блока, передвигает стрелки. Вместо привычного циферблата в кварцевых часах может использоваться цифровой дисплей. У нас их называют электронными. На Западе - кварцевыми с цифровой индикацией. Сути это не меняет.
Фактически, кварцевые часы - это мини-компьютер. Очень легко добавляются дополнительные функции: секундомер, указатель фаз Луны, календарь, будильник. Цена часов при этом, в отличие от механики, возрастает не так сильно. Это делает их более доступными.
Кварцевые часы очень точные. Их погрешность составляет ±15 секунд/месяц. Корректировать показания приборов достаточно дважды в год.
Настенные электронные часы
Цифровая индикация и компактность - вот отличительная особенность такого рода механизмов. повсеместно используются в качестве интегрированных. Их можно увидеть на приборной доске автомобиля, в мобильном телефоне, в микроволновке и телевизоре.
Как элемент интерьера чаще можно встретить более популярное классическое исполнение, то есть со стрелочной индикацией.
Часы электронные настенные органично вписываются в интерьер в стиле хай-тек, модерн, техно. Они привлекают прежде всего своей функциональностью.
По типу дисплея электронные часы бывают жидкокристаллическими и светодиодными. Последние более функциональны, так как имеют подсветку.
По типу источника питания часы электронные (настенные и настольные) делятся на сетевые, работающие от сети 220В, и батареечные. Более удобны приборы второго типа, так как не требуют наличия поблизости розетки.
Настенные часы с кукушкой
Германские мастера начали изготавливать их с начала восемнадцатого века. Традиционно настенные часы с кукушкой изготавливались из древесины. Богато декорированные резьбой, выполненные в виде домика для птички, они были украшением богатых особняков.
В свое время недорогие модели были популярны в СССР и на постсоветском пространстве. Долгие годы настенные часы с кукушкой марки «Маяк» выпускал завод в российском городе Сердобск. Гирьки в виде еловых шишек, украшенный незамысловатой резьбой домик, бумажные меха звукового механизма - такими запомнились они представителям старшего поколения.
Сейчас классические настенные часы с кукушкой - редкость. Связано это с высокой ценой качественных моделей. Если не принимать во внимание кварцевые поделки азиатских умельцев, изготовленные из пластика, сказочные кукушки кукуют только в домах истинных ценителей часовой экзотики. Точный, сложный механизм, кожаные меха, изысканная резьба на корпусе - все это требует большого объема ручного высококвалифицированного труда. Лишь самые солидные производители могут выпускать такие модели.
Часы-будильник
Это самые распространенные «ходики» в интерьере.
Будильник - первая дополнительная функция, которая была реализована в часах. Запатентован в 1847 году французом Антуаном Редье.
В классическом механическом настольном будильнике звук производится за счет ударов молоточком по металлическим тарелочкам. Электронные модели более мелодичны.
По исполнению будильники разделяются на малогабаритные и крупногабаритные, настольные и дорожные.
Настольные часы-будильник изготавливают с раздельными двигателями для и сигнала. Заводятся они по отдельности.
С появлением кварцевых часов популярность механических будильников упала. Причин тому несколько. с кварцевым механизмом имеют перед классическими механическими приборами ряд преимуществ: они более точные, не требуют ежедневного завода, их легко подобрать под дизайн помещения. Кроме того, они легкие, не так боятся ударов и падений.
Наручные механические часы с будильником обычно называют «сигнал». Подобные модели выпускают немногие фирмы. Так, коллекционерам известна модель под названием «президентский сверчок»
«Сверчок» (по англ. cricket) - под этим названием швейцарская компания Vulcain выпускала наручные часы с функцией будильника. Известны они тем, что их владельцами были американские президенты: Гарри Трумэн, Ричард Никсон и Линдон Джонсон.
История часов для детей
Время - сложная философская категория и одновременно физическая величина, требующая измерения. Человек живет во времени. Уже с детского сада программой обучения и воспитания предусмотрено развитие у детей навыков ориентирования во времени.
Приучать ребенка к пользованию часами можно, как только он усвоил счет. Помогут в этом макеты. Можно совместить часы из картона с распорядком дня, разместив все это для большей наглядности на листе ватмана. Организовать занятия можно с элементами игры, используя для этого загадки с рисунками.
История в возрасте 6-7 лет изучается на тематических занятиях. Материал подавать необходимо так, чтобы вызвать интерес к теме. Детей в доступной форме знакомят с историей часов, их видами в прошлом и настоящем. Затем закрепляют полученные знания. Для этого демонстрируют принцип работы простейших часов - солнечных, водяных и огневых. Эти занятия пробуждают у детей интерес к исследованиям, развивают творческое воображение и любознательность. Они воспитывают бережное отношение ко времени.
В школе, в 5-7 классах, изучается история изобретения часов. Она базируется на знаниях, полученных ребенком на уроках астрономии, истории, географии, физики. Таким образом закрепляется усвоенный материал. Часы, их изобретение и совершенствование рассматриваются как часть истории материальной культуры, достижения которой направлены на удовлетворение потребностей общества. Тему занятия можно сформулировать так: «Изобретения, изменившие историю человечества».
В старших классах целесообразно продолжить изучение часов как аксессуара с точки зрения моды и эстетики интерьера. Важно познакомить детей с часовым этикетом, рассказать об основных принципах подбора Одно из занятий можно посвятить тайм-менеджменту.
История изобретения часов наглядно показывает преемственность поколений, ее изучение - эффективное средство формирования мировоззрения молодого человека.
Часы – необходимая вещь в повседневной жизни. Сейчас сложно представить, как можно без неё обходиться. Любопытно узнать, где берёт начало история появления такого нужного и интересного изобретения, и какими были первые часы. История создания часов.
Часы за всё время своего существования не единожды менялись по форме и стилю. На эти преобразования ушла не одна сотня лет. Первый раз выражение «часы» упомянули в XIV веке. На латыни это выражение означало «звонок». До появления часов точное время было определить не просто: в древности люди делали это по движению солнца на небе. Существует несколько положений солнца относительно неба: утром солнце находится на восходе, в полдень – по центру, вечером – на закате.
История создания часов началась с известных миру — солнечных. Появились они и впервые стали использоваться в обиходе аж в 3500 году до н.э. Основная идея их устройства следующая: устанавливалась палка, от которой должна падать солнечная тень. Соответственно, время рассчитывалось по тени, которая была направлена на числа на диске.
Следующим видом часы, функционирующие с помощью воды, носившие название клепсидра, появившиеся в 1400 году до н.э. Они представляли собой два сосуда с жидкостью, водой. В одном из них жидкости было налито больше, нежели в другом. Их устанавливали на разных уровнях: один выше другого, а между ними протянута соединительная трубка. По ней жидкость перемещалась из верхнего сосуда в нижний. Сосуды помечались марками, по ним и узнавали, сколько время, учитывая уровень жидкости. Большую популярность и признание такие часы получили у греков. Здесь же они и получили дальнейшее развитие. В нижнем сосуде находился поплавок с отметками. Когда ода из верхнего сосуда капала в нижний сосуд, поплавок поднимался, и по отметкам на нем можно было сказать, сколько время.
Помимо этого, Греции принадлежит и другое гениальное открытие: разделение года на 12 одинаковых частей: месяцев, а месяца на 30 одинаковых дней. Учитывая так деление, в Древней Греции год составлял 360 дней. Позже жители Древней Греции и Вавилона поделили часы, минуты и секунды на одинаковые части. Вначале было принято разделить на 12 частей день от восхода солнца и до заката. Затем эти части стали называться часами. Однако продолжительность ночи в разные времена года была неодинаковая. Необходимо было что-то придумать, чтобы устранить эти различия. В связи с этим, в скором времени сутки были разделены и составляли 24 часа. Всё же оставался один неразрешённый вопрос: зачем все-таки делить день и ночь на 12 одинаковых промежутков? Оказалось, что это число циклов луны в одном году. А вот идея разделения часа и минуты на 60 частей принадлежала культуре Шумеров, хотя цифры в древние времени были важной составляющей почти во всех культурах.
А вот 1-е часы со стрелкой появились в 1577 году и были далеко не идеальны в использовании. Часы с маятником наиболее точно определяли время, они появились в 1656-1660 годах. Главным недостатком таких часов был маятник: его приходилось заводить после того, как он периодически останавливался. На часах было нанесено 12 чисел, поэтому за сутки стрелка делает два полных круга. В связи с этим, в части стран появились специальные аббревиатуры: время до и после полудня (A.М. и Р.М. соответственно). В 1504 году свет узнала наручные часы, которые прикреплялись к запястью нитью. А в 1927 году в Германии изобрели кварцевые часы (кварц – это вид кристалла), наиболее точно определяющие время в отличие от ранее изобретённых.
История часов для детей
Давайте поговорим о разновидностях часов.
Скажите, как называется прибор, отсчитывающий время в пределах суток? - Такой прибор называется часами.
Самые древние часы, которыми пользовались люди, чтобы примерно знать время, - солнечные. Циферблат таких часов помещали на открытом ярко освещаемом солнцем месте, а стрелкой часов служил стержень, отбрасывающий тень на циферблат.
Из древности пришли к нам и песочные часы. Может быть, кто-нибудь из вас видел их? Ведь песочные часы до сих пор применяются в медицине, когда нужно отмерить небольшой, но совершенно определенный отрезок времени.
Песочные часы представляют собой два небольших сосуда, имеющих форму конусов, соединенных вершинами друг с другом, с узким отверстием в месте соединения сосудов. В верхнем сосуде находится песок, который тонкой струйкой просачивается сквозь отверстие в нижний сосуд. Когда весь песок из верхнего сосуда окажется в нижнем, проходит определенное время, например, одна минута.
А теперь давайте поговорим о современных часах. В доме каждого из нас есть часы. Может быть, и не одни. Это домашние часы.
Попробуйте рассказать о них. Где они находятся? Какая у них форма?Часы бывают наручными. Их надевают на руку с помощью браслета или ремешка.
Модницам нравятся красивые часики в виде кулона или перстня. Кулон на цепочке надевают на шею, а перстень - на палец.
Некоторые мужчины предпочитают массивные карманные часы. Их прикрепляют цепочкой к ремню и носят в кармане брюк.
У вас дома наверняка есть часы-будильник.
Зачем нужны такие часы? - Будильник можно завести на определенный час, и своим звоночком или мелодией он разбудит нас в нужное время.
Часы, которые обычно ставят на письменный стол, - называются настольными, часы, висящие на стене, - настенными.
Как вы думаете, где стоят напольные часы? - Такие часы стоят на полу. Они высокие, массивные, с тяжелыми гирями, укрепленными на цепях, и с мелодичным боем. Каминные часы украшают комнатные камины.
Послушайте стихотворение "Часы с боем".
Жила-была старушка(Давно уж на покое),
И были у старушки
Часы резные с боем.
"Динь-дон, динь-дон!" -
Отбивали каждый час,
Гулом наполняли дом
И будили ночью нас.
Мы, конечно, не молчали,
В дверь старушки мы стучали:
"Наши уши пощадите,
Бой в часах остановите!"
Но старушка нам в ответ
Отвечала: "Нет и нет!
Говорят часы со мной,
Я люблю их нежный бой.
Динь-дон! Динь-дон!
Как красив их перезвон!
Хоть немного он печальный,
Но прозрачный и хрустальный!
Пробежали дни, недели.
Но часы вдруг захрипели,
Стрелки вздрогнули и встали,
И часы бить перестали.
Стало тихо. Даже жутко!
Мы давно привыкли к бою,
(А ведь это же не шутка!)
Было что-то в нем живое!
Мы, конечно, не смолчали,
В дверь к старушке постучали:
"Почему не слышен бой?
Нужен мастер часовой!"
Вот приехал часовщик -
Мудрый, опытный старик,
И сказал: "Такое дело!
Здесь пружинка ослабела,
Механизм получит смазку,
А часы - любовь и ласку!"
Поменял пружинку он.
И опять раздался звон,
Серебристый перезвон:
"Динь-дон! Динь-дон!",
Ожививший целый дом!
Какие часы "умеют куковать"? - Часы с кукушкой! В часах, изготовленных в виде узорной деревянной избушки, прячется "кукушка". Каждый час дверца домика открывается, и кукушка появляется на его пороге. Она звонко распевает: "Ку-ку, ку-ку", напоминая нам о том, который сейчас час.
Послушайте стихотворение "Часы с кукушкой".
Живет в резной избушкеВеселая кукушка.
Она кукует каждый час
И ранним утром будит нас:
"Ку-ку! Ку-ку!
Уж семь утра!
Ку-ку! Ку-ку!
Вставать пора!"
Живет кукушка не в лесах,
А в наших стареньких часах!
На городских улицах и площадях тоже есть часы. Их устанавливают на башнях, зданиях вокзалов, театров и кинотеатров.
Самые знаменитые часы России - Кремлевские куранты, установленные на Спасской башне Московского Кремля.
Первые часы на Спасской башне появились в начале XVII в. Их создал английский мастер Христофор Галовей. За свою работу он получил царский подарок - серебряный кубок и в придачу к нему атласу, меха соболей и куниц.
Через некоторое время русский царь Петр I выписал из Голландии другие часы. Сначала их везли на корабле по морю, затем доставляли на 30 подводах до Кремля.
Старые часы мастера Галовея сняли и заменили на голландские часы. Когда и эти часы обветшали, вместо них поставили другие большие курантовые часы, хранившиеся в Оружейной палате.
Несколько столетий Спасскую башню Кремля украшают часы. Целая бригада опытных часовщиков обслуживает их работу, следит, чтобы часы не отставали и не торопились. К курантам ведут 117 каменных ступеней. За ними начинаются чугунные ступени винтовой лестницы, ведущие на восьмой этаж. Здесь находится механизм курантов.
"Железная махина вся блестит, смазанная маслом. Блестят начищенные медные диски циферблатов, красной краской покрашены рычаги, сияет позолоченный диск маятника, похожий на круг солнца. Он царит над этой системой валов, тросов, зубчатых колес, образующих сложный механизм отсчета времени" (Л. Колодный).
31 декабря с первым ударом Кремлевских курантов страна вступает в Новый год. Услышав бой знаменитых часов, мы желаем друг другу счастья и поздравляем с Новым годом!
Часы, которыми пользуется современный человек, бывают механическими. Тогда их нужно заводить через определенные промежутки времени.
Механические часы изобрел в XVII в. ученый Христиан Гюйгенс, с тех пор они верно служат нам.
Во втором десятилетии XX в. появились электронные и кварцевые часы. Они работают на батарейках или от сети с электрическим током.
А самые точные часы - атомные.
Знаете ли вы, какие часы называются природными или живыми?
В старину в деревне такими живыми часами был, конечно, Петя-петушок. Крестьяне заметили, что первый раз петух кукарекает около двух часов ночи, а второй раз - примерно в четыре часа утра.
Послушайте об этом стихотворение "Петушок".
Кукареку-кукареку!Звонко петушок поет.
Озарило солнце реку,
В небе облако плывет.
Просыпайтесь, звери, птицы!
Принимайтесь за дела.
На траве роса искрится,
Ночь июльская прошла.
Как будильник настоящий,
Разбудил нас петушок.
Распушил он хвост блестящий
И расправил гребешок.
Слышали ли вы о цветочных часах?
Утром на солнечной полянке, где растут одуванчики, можно и без наручных часов узнать время. Одуванчики дружно раскрываются в пять часов утра, а к двум-трем часам дня они гасят свои золотые фонарики.
Послушайте стихотворение об одуванчиках.
У реки - зеленый луг,Одуванчики вокруг
Росами умылись,
Дружно приоткрылись.
Как фонарики горят,
Нам с тобою говорят:
"На часах ровно пять,
Можете еще поспать!"
Одуванчики - это часы луговые.. А вот кувшинки - часы речные. Недаром их называют "часами туристов". В семь часов утра они открывают навстречу солнечным лучам свои белоснежные лепестки и в течение всего дня поворачиваются за солнцем.
Вопросы и задания:
- Что такое часы?
- Какие старинные часы вы знаете?
- Какие виды часов вам знакомы?
- Какие виды часов относятся к домашним?
- Какие часы относятся к уличным? Чем они отличаются от домашних?
- Расскажите о Кремлевских курантах.
- Какие "природные" часы вы знаете?
Т.А. Шорыгина "Беседы о пространстве и времени". Методическое пособие
Марина Герасимова
НОД «История возникновения часов» подготовительная группа
НОД "История возникновения часов " в подготовительной группе
Программные задачи.
Образовательные :
Познакомить детей с циферблатом часов . Закрепить и расширить знания детей о разных видах часов , о принципах их работы, их роли в жизни человека. Активизировать словарь, совершенствовать навыки речевого общения.
2. Развивающие :
Развивать творческое воображение и логическое мышление, умение делать выводы, излагать мысли. Способствовать развитию самостоятельности мышления.
Воспитательные :
Воспитывать интерес к технике, целеустремленность, взаимопомощь и умение взаимодействовать со сверстниками.
Материал к занятию :
Ноутбук, проектор, презентация «История часов » », магнитофон, музыкальная запись, цветные карандаши, листы белой бумаги, макет часов с движущимися стрелками.
Предварительная работа : рассматривание иллюстраций, чтение книг, беседы, загадывание загадок, экскурсия в библиотеку.
Ход занятия:
Дети стоят в кругу, взявшись за руки.
Мы с вами большая, дружная семья, давайте передадим наше тепло друг другу обнявшись. Давайте друг другу улыбнемся.
Сегодня мы с вами отправимся в необычное путешествие, а куда, вы должны отгадать загадку :
Мы ходим ночью, ходим днём,
А всё же с места не сойдём.
Мы бьём исправно каждый час,
А вы, друзья, узнали нас. (Часы)
Что это такое? (Это часы)
Правильно, это часы. Сегодня мы отправляемся на планету времени. Все готовы? Отправляемся. Встали в круг, положили руки друг другу на плечи, закрыли глаза. Представьте себе свой полет, посмотрите сколько звезд, сколько разнообразных планет, как безупречно красиво небесное пространство (звучит космическая музыка) .
Вот мы с вами и добрались. Посмотрите, какая необычная планета. Это планета времени (слайд1)
Как вы думаете о чем мы с вами будем рассуждать (о часах)
Сейчас я вас познакомлю с историей часов .
Давным - давно, когда не было часов , люди узнавали время по солнцу. Солнце взошло – пора вставать; темнеет – пора заканчивать работу, готовиться ко сну. (cлайд 2)
Самые древние часы, которыми пользовались люди, чтобы примерно знать время, - это солнечные часы. Циферблат таких часов помещали на открытом ярко освещаемом солнцем месте, а стрелкой часов служил стержень , отбрасывающий тень на циферблат (слайд 3)
–Угадайте, а это что за часы?
Эти часы важно ходят по двору, хлопают крыльями и, взлетев на забор, кричат “ку-ка-ре-ку”.
– Узнали кто это? (ответы детей) (Слайд 4)
Еще солнце не взошло, а петух уже кричит, скоро утро! хватит спать!
Это часы-петух.
Посмотрите, какие необыкновенные часы – цветы. (слайд 5) . Давным-давно люди заметили, что одни цветки раскрываются утром, а днем закрываются, другие раскрываются под вечер, а третьи – только ночью, а днем всегда закрыты. Открываются цветы не когда им вздумается, а в «свое собственное» время.
А это, водяные часы (слайд 6)
В высокий стеклянный сосуд с отверстием у дна наливалась вода. Капля за каплей она сочилась из отверстия. На стенках сосуда были сделаны отметки, которые показывали, сколько времени прошло с того момента, когда в сосуд налили воду. Это были водяные часы.
- (Слайд 7)
Стали люди думать, как бы придумать часы получше, чтобы они одинаково точно показывали время и днем и ночью, и зимой, и летом, и в любую погоду. И придумали. У этих часов нет ни стрелок , ни кружка с цифрами, ни зубчатых колесиков внутри. Сделаны они из стекла. Два стеклянных пузырька соединены вместе. Внутри песок. Когда часы работают, песок из верхнего пузырька сыплется в нижний. Высыпался песок – значит прошло определенное количество времени. Эти часы назвали песочными.
Жизнь не стоит на месте, люди стали все больше дорожить своим временем, и часы стали необходимостью для всех. Часы стали постоянно совершенствоваться. Появились электронные часы, наручные, настенные (слайд 8)
Как вы думаете, зачем людям нужны часы? (ответы детей)
Чтобы было, если люди не знали времени? (ответы детей)
Динамическая пауза.
- А теперь давайте отдохнем :
Тик-так, тик-так.
В доме кто умеет так?
Это маятник в часах,
Отбивает каждый такт (наклоны вправо - влево)
А в часах сидит кукушка,
У неё своя избушка. (приседания, показ избушки – руки над головой)
Прокукует птичка время,
Снова спрячется за дверью, (приседания)
Стрелки движутся по кругу,
Не касаются друг друга. (вращение туловища вправо)
Повернёмся мы с тобой
Против стрелки часовой . (вращение туловища влево)
А часы идут, идут, (ходьба на месте)
Иногда вдруг отстают, (замедление темпа ходьбы)
А бывают, что спешат,
Словно убежать хотят! (бег на месте)
Если их не заведут,
То они совсем встают. (дети останавливаются,
Подойдите, пожалуйста, ко мне.
Дети подходят к столу, на котором размещены : корпус, циферблат с цифрами; стрелки; часовой механизм ; часы.
Воспитатель (берет в руки часы) :
Из каких частей состоят часы?
(Ответы детей)
Правильно, у всех часов есть корпус , есть циферблат. На циферблате размещены цифры.
- Воспитатель : Каким образом они расположены?
Ответы детей : (по кругу, по порядку) .
Что будет, если цифры перепутать? (ответы детей) .
Игра «Собери часы»
- Воспитатель : Молодцы! Все с работой справились. А теперь я предлагаю вам придумать свои часы или нарисовать те, которые вам понравились больше всего. А кто-то может и придумает свои часы будущего. А прежде чем мы начнем, давайте разомнем наши пальчики.
Разминка для рук.
Мы писали, мы писали,
Наши пальчики устали,
Мы немножко отдохнем
И опять писать начнем.
Дети рисуют (под музыку)
Вот наше путешествие подошло к концу. Что нового вы сегодня узнали (ответы детей)
Давайте с вами рассмотрим ваши работы (Анализ детский работ)
Скажите, как бы мы жили, если бы не было часов ? (Дети рассуждают) .
Чем вам было интересно на планете времени? (ответы детей)
Что было трудно? (ответы детей)
В следующий раз мы отправимся с вами на другую планету, где много интересного.
Сначала они были солнечными и водными, после стали огненными и песочными и, наконец, предстали в механическом виде. Но, каковы бы ни были их интерпретации, они всегда оставались тем, чем являются сегодня – источниками времени.
Сегодня наш рассказ о механизме, который будучи изобретенным еще в древности, и в наши дни остается верным помощником человека – часах .
Капля за каплей
Первый простейший прибор для измерения времени - солнечные часы - был изобретен вавилонянами примерно 3,5 тысячи лет назад. Небольшой стержень (гномон) укрепляли на плоском камне (кадран), разграфленном линиями, - циферблате, часовой стрелкой служила тень от гномона. Но поскольку «работали» такие часы только днем, то ночью им на замену приходила клепсидра - так греки называли водяные часы.
А изобрел водяные часы около 150 г. до н.э. древнегреческий механик-изобретатель Ктесибий из Александрии. Металлический или глиняный, а позже - стеклянный сосуд наполняли водой. Вода медленно, капля за каплей, вытекала, уровень ее понижался, и деления на сосуде указывали который час. Кстати, первый будильник на земле тоже был водяным, являясь одновременно школьным звонком. Его изобретателем считают древнегреческого философа Платона. Прибор служил для созыва учеников на занятия и состоял из двух сосудов. В верхний наливали воду, и оттуда она понемногу выливалась в нижний, вытесняя из него воздух. Воздух по трубочке устремлялся к флейте, и она начинала звучать.
Не менее распространенными в Европе и Китае были так называемые «огневые» часы. Первые «огневые» часы появились в начале XIII века. Эти очень простые часы в виде длинной тонкой свечи с нанесенной по ее длине шкалой, сравнительно удовлетворительно показывали время, а в ночные часы они еще и освещали жилище.
Свечи, применявшиеся для этой цели, были длиной около метра. К боковым сторонам свечи обычно прикрепляли металлические штырьки, которые по мере выгорания и таяния воска падали, и их удар по металлической чашке подсвечника был своего рода звуковой сигнализацией времени.
В течение целых столетий растительное масло служило не только для питания, но и в качестве часового механизма. На основе 
установленной экспериментально зависимости высоты уровня масла от продолжительности горения фитиля возникли масляные лампадные часы. Как правило, это бывали простые лампады с открытой фитильной горелкой и со стеклянной колбой для масла, снабженной часовой шкалой. Время в таких часах определялось по мере сгорания масла в колбе.
Первые песочные часы появились сравнительно недавно - всего тысячу лет назад. И хотя разного рода сыпучие индикаторы времени были известны давно, только должное развитие стеклодувного мастерства позволило создать относительно точный прибор. Но при помощи песочных часов можно было измерять лишь небольшие промежутки времени, обычно не более получаса. Таким образом, самые лучшие часы того периода могли обеспечить точность измерений времени ± 15-20 минут в сутки.
Без минут
Время и место появления первых механических часов доподлинно неизвестно. Впрочем, некоторые предположения на этот счет все же существуют. Самыми старыми, хотя и документально не подтвержденными сообщениями о них, считают упоминания, относящиеся к X веку. Изобретение механических часов приписывают Римскому Папе Сильвестру II (950 - 1003 гг. н.э.). Известно, что Герберт всю жизнь очень интересовался часами и в 996 году собрал первые в истории башенные часы для города Магдебурга. Так как эти часы не сохранились, по сей день остается открытым вопрос: какой принцип действия они имели.
Зато подлинно известен нижеприведенный факт. В любых часах должно быть что-то, что задает некий постоянный минимальный интервал времени, определяя темп отсчитываемых мгновений. Один из первых таких механизмов с билянцем (качающимся туда-сюда коромыслом) был предложен где-то около 1300 года. Важным его достоинством была легкость регулировки скорости хода путем перемещения грузиков на вращающемся коромысле. На циферблатах того периода была только одна стрелка - часовая, и еще эти часы каждый час били в колокол (английское слово «clock» - «часы» произошло от латинского «clocca» - «колокол»). Постепенно почти все города и церкви обзавелись часами, равномерно отсчитывающими время и днем, и ночью. Поверяли их, естественно, по Солнцу, подводя в соответствии с его ходом.
К сожалению, механические колесные часы исправно работали только на суше - так что эпоха Великих географических открытий прошла под звуки мерно пересыпающегося песка корабельных склянок, хотя больше всего в точных и надежных часах нуждались именно мореплаватели.
Зуб за зубом
В 1657 году голландский ученый Христиан Гюйгенс изготовил механические часы с маятником. И это стало следующей вехой в часовом деле. В его механизме маятник проходил между зубьями вилки, которая позволяла специальному зубчатому колесу проворачиваться ровно на один зуб за полкачания. Точность часов возросла многократно, но перевозить такие часы все равно было невозможно.
В 1670 году произошло кардинальное усовершенствование спускового механизма механических часов - был изобретен так называемый анкерный спуск, позволивший применить длинные секундные маятники. После тщательной настройки, в соответствии с широтой месторасположения и температурой в помещении, такие часы имели неточность хода всего несколько секунд в неделю.
Первые морские часы были изготовлены в 1735 году йоркширским столяром Джоном Харрисоном. Их точность составляла ± 5 секунд в сутки, и они уже были вполне пригодны для морских путешествий. Однако, оставшись недовольным своим первым хронометром, изобретатель трудился еще почти три десятка лет, прежде чем в 1761-м начались полномасштабные испытания усовершенствованной модели, которая уходила меньше чем на секунду в сутки. Первая часть награды была получена Харрисоном в 1764 году, после третьего длительного морского испытания и не менее длительных канцелярских мытарств.
Полностью вознаграждение изобретатель получил только в 1773 году. Испытывал часы небезызвестный нам капитан Джеймс Кук, который остался очень доволен этим необыкновенным изобретением. В судовом журнале он даже воздал хвалу детищу Харрисона: «Верному другу - часам, нашему проводнику, который никогда не подводит».
Тем временем механические маятниковые часы становятся предметом домашнего обихода. Первоначально изготовлялись только настенные и настольные часы, позже стали делать напольные. Вскоре после изобретения плоской пружины, заменившей маятник, мастер Питер Хенлейн из немецкого города Нюрнберга изготовил первые носимые часы. Их корпус, имевший только одну часовую стрелку, был выполнен из позолоченной латуни и имел форму яйца. Первые «Нюрнбергские яйца» были диаметром 100-125 мм, толщиной 75 мм и носили их в руке или на шее. Значительно позже циферблат карманных часов был накрыт стеклом. Подход к их оформлению стал более изощренным. Корпуса стали изготавливать в виде животных и других реальных объектов, а для украшения циферблата применяли эмаль.
В 60-х годах XVIII века швейцарец Абрахам Луи Бреге продолжает исследования в области носимых часов. Он делает их более компактными и в 1775 году открывает в Париже собственный часовой магазин. Однако «брегеты» (как прозвали эти часы французы) были по карману только очень богатым людям, простой же люд довольствовался стационарными приборами. Шло время и Бреге задумался над совершенствованием своих часов. В 1790 г. он изготавливает первые противоударные часы, а в 1783 в свет выходят его первые многофункциональные часы - «Королева Мария Антуанетта». Часы имели автоподзавод, минутный репетир, вечный календарь, независимый секундомер, «уравнение времени», термометр и индикатор запаса хода. Задняя крышка, выполненная из горного хрусталя, давала возможность увидеть работу механизма. Но неуемный изобретатель не остановился на этом. И в 1799 изготовил часы «Tact», получившие известность как «часы для слепых». Их владелец мог узнавать время, прикоснувшись к открытому циферблату, при этом ход часов от этого не сбивался.
Гальваника против механики
Но изобретения Бреге все еще были по карману только элитным слоям общества, решать же проблему массового производства часов пришлось другим изобретателям. В начале XIX столетия, совпавшем с бурным развитием технического прогресса, с проблемой хранения времени столкнулись почтовые службы, пытавшиеся обеспечить движение почтовых экипажей по расписанию. В результате они обзавелись новым изобретением ученых - так называемыми «возимыми» часами, принцип работы которых был схож с механизмом «брегетов». С появлением железных дорог такие часы получили в свое распоряжение и кондукторы.
Чем активнее развивалось трансатлантическое сообщение, тем насущнее становилась проблема обеспечения единства отсчета времени по разные стороны океана. В этой ситуации «возимые» часы уже не годились. И тут на помощь пришло электричество, в те времена называемое гальванизмом. Электрические часы решили проблему синхронизации на больших расстояниях - сначала на материках, а потом и между ними. В 1851 году кабель лег на дно Ла-Манша, в 1860-м - Средиземного моря, а в 1865-м - Атлантического океана.
Сконструировал первые электрические часы англичанин Александр Бэйн. К 1847 году он завершил работу над этими часами, сердцем которых был контакт, управляемый маятником, раскачиваемым электромагнитом. В начале XX века электрические часы окончательно вытеснили механические в системах хранения и передачи точного времени. Кстати, наиболее точными часами, основанными на свободных электромагнитных маятниках, были часы Уильяма Шортта, установленные в 1921 году в Эдинбургской обсерватории. Из наблюдения за ходом трех часов Шортта, изготовленных в 1924, 1926 и 1927 годах в Гринвичской обсерватории, определили их среднесуточную погрешность - 1 секунда в год. Точность часов со свободным маятником Шортта позволила обнаружить изменения продолжительности суток. И в 1931 году начался пересмотр абсолютной единицы времени - звездного времени, с учетом движения земной оси. Эта ошибка, которой до того пренебрегали, достигала в своем максимуме 0,003 секунды в сутки. Новая единица времени была позднее названа Средним звездным временем. Точность часов Шортта была непревзойденной, вплоть до появления кварцевых часов.
Время кварца
В 1937-м появились первые кварцевые часы, разработанные Льюисом Эссеном. Да, да, те самые, которые сегодня мы носим на руках, которые висят сегодня на стенах наших квартир. Изобретение было установлено в Гринвичской обсерватории, точность этих часов составляла около 2 мс/ сутки. Во второй половине ХХ века пришла пора часов электронных. В них место электрического контакта занял транзистор, а в роли маятника выступил кварцевый резонатор. Сегодня именно кварцевые резонаторы в наручных часах, персональных компьютерах, стиральных машинах, автомобилях, сотовых телефонах формируют время нашей жизни.
Итак, век песочных и солнечных часов канул в лету. И изобретатели не уставали баловать человечество высокотехнологичными новинками. Прошло время, и были построены первые атомные часы. Казалось бы, век их механических и электронных братьев тоже подошел к концу. А нет! Наибольшую точность и удобство в эксплуатации доказали именно эти два варианта часов. И именно они одержали победу над всеми их прародителями.
Наука 2.0 НЕпростые вещи.Часы