制作水钟的原理是什么
水钟的工作原理:等时性原理。
等时性原理:找一个空酒瓶子,灌满水以后,倒立过来,让水流出去。反复做几次,水流完的时间总是一定的;第一次用几秒钟,第二次还是几秒钟。这就是等时性原理。
根据时性原理做成的水钟有两种:一种是利用特殊容器记录把水漏完的时间(泄水型);另一种是底部不开口的容器,记录它用多少时间把水装满(受水型)。
水钟在中国又叫做“刻漏”,“漏壶”。中国的水钟,最先是泄水型,后来泄水型与受水型同时并用或两者合一。自公元85年左右,浮子上装有漏箭的受水型漏壶逐渐流行,甚至到处使用。
水钟的名称 水钟在中国又叫做“刻漏”,“漏壶”。根据等时性原理,滴水记时有两种方法,一种是利用特殊容器记录把水漏完的时间(泄水型),另一种是底部不开口的容器,记录它用多少时间把水装满(受水型)。中国的水钟,最先是泄水型,后来泄水型与受水型同时并用或两者合一。自公元85年左右,浮子上装有漏箭的受水型漏壶逐渐流行,甚至到处使用。 编辑本段“泄水型”水钟和“受水型”水钟 据埃及朝官阿门内姆哈特的墓志铭记载,此人曾于公元前1500年前后发明了水钟,一种“漏壶”。容器内的水面随着水的流出而下降,据此测出过去了多少时间。这类时钟对祭司特别有用,因为夜里他们需要了解时间,不致错过在神庙内举行宗教仪式和献技活动的既定时刻,现存最古老的水钟是阿孟霍特普三世(公元前14世纪)统治时期的产物——1905年在凯尔奈克的阿蒙神庙发现了它的残片。 我们往往乐于认为,过去的人都比较轻松,比较愉快,不象现在的人,那样非得强迫自己查看钟表,视时间为金钱。然而,精度不一的各类钟表至少已在人世间存在了4000年。埃及人是最早进行此类尝试的民族,他们制作过星钟图,用它来查看哪颗星星已经升起,然后计算夜间的时刻。后来,他们造出了为白天计时的影钟,随着日出合日落,一条横杆的影子逐渐越过一串记号。法老塞提一世于公元前1300年前后统治埃及,在他的陵墓中就曾发现一套制造影钟的器械。日咎就是以这种简单的影钟为原形制作的。罗马人对今天我们所熟知的那种日咎加以改进,甚至制造过便携式旅行用钟。 据埃及朝官阿门内姆哈特的墓志铭记载,此人曾于公元前1500年前后发明了水钟,一种“漏壶”。容器内的水面随着水的流出而下降,据此测出过去了多少时间。这类时钟对祭司特别有用,因为夜里他们需要了解时间,不致错过在神庙内举行宗教仪式和献技活动的既定时刻,现存最古老的水钟是阿孟霍特普三世(公元前14世纪)统治时期的产物——1905年在凯尔奈克的阿蒙神庙发现了它的残片。 水钟是整个古代世界报时的标准方式,它于公元前6世纪传入中国。水钟曾在雅典等城市成为一道常见的景观,如今在这些城市中已发现公元前35年左右建造的“城钟”的遗迹。这种钟的运行由一块浮标控制,当水从底部的一个小出口慢慢流出时,浮标也一点点地下沉。浮标大概与一根圆杆相连接。圆杆在下沉时使指示柄随之移动。通向水井的台阶的磨损程度表明,每天都要给蓄水池倒满水。 希腊世界也拥有较为精致的水钟,发明家亚历山大的克特西比乌斯于公元前270年左右制造的水钟即为一例。这台水钟的水流由多个活塞进行精确控制,能驱动从响铃和活动木偶到鸣禽等各种自动装置——这或许就是最早的布谷钟!雅典的“风之塔”是天文学家安德罗尼卡于公元前1世纪初所建,顶部有多座日身,内部有一只复杂的水钟,时间在刻度盘上显示,围绕刻度盘转动的圆盘可显示恒星运行和一年中太阳在各星座中间运行的轨迹。 古代作者对这些水钟的影响作过充分的论证,讲述了它们在不同背景下使用的情况。柏拉图曾在公元前约330年撰文,把律师们说成是“受漏壶驱动……从无闲暇”的人。水钟甚至开始影响到文学。“悲剧的长度,”亚里士多德抱怨说,“不该由漏壶……而应由与情节相适宜的东西来决定。”查看时钟显然已经受到严格的控制。水钟在希腊和罗马宫廷发挥了更为宝贵的作用,在那里,水钟被用来确保发言者讲话不超时;如果议程临时中断,譬如中途研究一下文件,等等,就要用蜡将出水管堵住,直到发言重新开始。在罗马举行运动会时,水钟被用来为赛跑计时。 后来,伊斯兰世界制造了华丽的水钟。哈里发哈伦·赖世德曾派使臣由巴格达启程,将一台特别精致的水钟送往神圣罗马帝国开国皇帝查理大帝(公元742-814年)的宫廷。11世纪,阿拉伯的工程师在西班牙的托莱多建造了一对大水钟,钟上有两个容器,月满时,水慢慢注满,月缺时,水慢慢排干。这些水钟结构精巧,历时百年而无须校正。 西欧人一直宣称,时钟制造业的第二次飞跃——机械钟的发明是由他们完成的。有一资料提到,1321年,在法兰西鲁昂附近的一座修道院内,大钟上的一台机械曾奏出圣诗的曲调,而这台机械很可能是一只时钟。大约在同一时期,伟大的意大利诗人但丁在他的长诗《神曲》中明白无误地描述过一只引人注目的时钟,而在1335年的大事年表中,也有一段文字首次提到米兰圣戈特哈德教堂的一只时钟。 然而,在这些早期欧洲时钟问世数百年之前,聪明绝顶的中国古人就已经发明了机械钟。发明机械钟是为了满足精确记录诸多皇位继承人出生时刻的需要,这样,御用占星家们就能够确定天象对他们的影响,从中挑选最佳者继承皇位。中国人在几个世纪内开发了更为精确的水钟,其中包括一种不用水而使用水银的停表,但这些水钟仍然不能满足占星家们的特殊需要。 因此,在公元72年,佛教僧侣和数学家一行制作了一个有发条装置、称作“水运浑天俯视图”的天文仪器。从这个名称可以想见,水为之提供了动力——但机械原理对其运行起着调整的作用。遗憾的是,没过几年,这台用钢铁制造的机械便开始锈蚀;另外,那台时钟也由于天气寒冷引起内部结冰而出现种种问题。976年,张思训用水银替代水,建造了一台时钟,但有关的详细资料却绝少传世。 天文学家苏颂按照宋朝英宗皇帝的诏令进行设计并于公元1090年建成的“水运仪象台”堪称中古时代中国时钟的登峰造极之作。他的装置是一座天文钟楼,高逾30英尺。顶部有一架体积庞大的球形天文仪器,即浑仪。浑仪为铜制,靠水力驱动,用于观测星相。钟楼内放置天球仪,即浑象,其运转与上面的浑仪同步,故可随时对两者进行比较。钟楼前面是一座木阁,分5层各开一门,无论白天黑夜,每隔一段时间,便有木人出现。木人击鼓、摇铃、打钟、敲打乐器、出示时辰牌。所有木人都由巨大的报时装置操纵。这架装置则由巨大的枢轮提供动力,枢轮上有木辐挟持水斗,水从漏壶中滴入水斗,使整个仪器每个时辰前进一个水斗。 苏颂的大时钟从1090年起一直运转到1126年;随后被金朝拆开,运至北京,在那里又运转了几年。苏颂的“水运仪象台”是中古时代中国时钟制造的登峰造极之作;遗憾的是,在后来的100年里,由于战争的原因,这些技术没有能够最终保留下来。
水钟在中国又叫做“刻漏”,“漏壶”。根据等时性原理滴水记时有两种方法,一种是利用特殊容器记录把水漏完的时间(泄水型),另一种是底部不开口的容器,记录它用多少时间把水装满(受水型)。中国的水钟,最先是泄水型,后来泄水型与受水型同时并用或两者合一。自公元85年左右,浮子上装有漏箭的受水型漏壶逐渐流行,甚至到处使用。大约在1000多年以前,希腊人首先制造了较为精巧的水钟。
它的原理是这样的:贮水壶上部一侧有个小孔,多余的水可以从这个小孔溢出,这样就能保持固定的水平面,保持恒定的压力。水从贮水壶下部的小孔流出,注入受水壶。受水壶内有一浮舟。浮舟上装有“护钟神”——箭竿。受水壶中的水达到某一高度时,通过虹吸管使水注入旋转的平衡轮(它由于自身的重量而转动),驱使一列齿轮转动,从而按照昼夜的长短把计时用的鼓状圆筒带到新位置。随受水壶水面高度的变化,“护钟神”就在圆筒刻线上指出时辰。这些刻线是不等长的,有些还是斜的,以便指示出冬季里一天的时辰。
钟表是一种计时工具,在现代汉语中一般有两层含义,一是各类钟和表的总称,另一个是专指体积较大的表,尤指机械结构的有钟摆的表。
分类
钟表技术是计时技术的一个重要发展阶段,是现代机械技术和计算机技术的技术源头之一。
有摆钟表
是由阿拉伯工匠最早设计出来的。其工作原理是等速运动原理。
机械钟表
机械钟表的动力系统是发条,计时单位是小时、分钟、秒,分别采用了12进位制和60进位制。
水钟是伽利略发明的,摆钟是惠耿斯发明的,闹钟是汤若望发明的。
钟表发展史日晷是最早报“标准时”的仪器,它由晷盘和晷针组成。晷盘是一个有刻度的盘,其中央装有一根与盘面垂直的晷针,针影随太阳运转而移动在盘上的位置。那时,有钱人家里自己也装有这种钟表。
埃及是第一个漏壶钟出口国。它由两个互相叠置的圆筒组成。水从上面的圆筒穿过一个小孔滴入下面的圆筒。水滴完了,就是某个时辰过去了。大一点儿的漏壶灌一次水可报六个小时,然后再重新装满水。
古埃及法老王朝的钟表巧匠甚至制做了装有指针和鸣击装置的钟表,每隔一小时,一定数量的圆球便滚落到金属盖上,发出大声的鸣响。罗马人是埃及漏壶钟的主要买主。清晨,报时人大声地报出钟点,然后,每家每户便往漏壶钟里装满水。
罗马诗人普拉图斯对这样的计时方法很不满意。他写道:“但愿上帝杀死发明钟点的人,……因为钟点把我的整天撕成了碎块。以前,我的肚子便是我的报时钟,在所有的钟表中它是最好和最准确的。”
据说君士坦丁大帝曾经有一只奇妙的钟,即使在今天看来它也是一只极不寻常的、复杂的计时器。它有一棵树木的形状,在枝桠上坐满所有可能的动物,下面蹲着许多的狮子,时钟一敲,狮子便张开大口,发出吼声。
柏拉图是第一个借助埃及的漏壶制成闹钟的人。他把下面的圆筒挂起来,使它可以旋转,过一定的时间,圆筒便翻倒,把水倒出,水又流往一个哨管,水流的冲击造成的气流使哨管吱吱作响。每隔同样的时间,柏拉图的闹钟便准时地“吹响”,催促着这位伟大哲学家的学生去上课。
漏壶计时的方法持续了几千年。查理大帝在位时还从诃伦哈里发那里得到过一只装有时针和鸣击器的漏壶钟,它用纯金制成,做工精巧,富有艺术性。直到十二世纪,一名僧侣发明了沙时钟,漏壶才逐渐被沙时钟取代。最后,彼得·亨兰发明了平衡轮,克里斯蒂安·海根斯发明了摆锤,在此基础上,才制成了类似于今天的钟表。
值得一提的是,沙时钟原先只用于给说教台上的神父掌握说教时间的。
据考证,早在公元前2000年,中国就有了漏壶。一张公元前2679年的图样证明中国早有了类似于印度人和阿兹台克人所拥有的日晷。除此之外,中国人还用另外的方法制做了他们的计时器,例如,他们通过燃烧刻有时间标记的薰烛计算时间。另外,据说中国的一位制做钟表的能工巧匠,用各种各样的薰料制成了一种香味钟,它每小时散发出一种不同的味道。
一二七O年前后在意大利北部和南德一带出现的早期机械式时钟,以秤锤作动力,每一小时鸣响附带的钟,自动报时。一三三六年,第一座公共时钟被安装于米兰一教堂内,在接下来的半个世纪里,时钟传至欧洲各国,法国、德国、意大利的教堂纷纷建起钟塔。
不久,发条技术发明了,时钟的体积大为缩小。一五一O年,德国的锁匠首次制出了怀表。当年,钟表的制作似乎仅限于锁匠的副业,直到后来,对钟表精度的要求越来越高,钟表技艺也日益复杂,才出现了专业的钟表匠。
一八O六年,拿破仑之妻、皇后J.约琵芬为王妃特制的一块手表,是目前知道的关于手表的最早记录。这是一块注重装饰、被制成手镯状的手表。当时,男人世界里风行的是作为身分、地位象征的怀表,手表则被视作是女性的饰物。
一八八五年,德国海军向瑞士的钟表商定制大量手表,手表的实用性获得世人的肯定,逐渐普及开来。
本世纪初,ROLEX(劳力士)的前身——WILSDORF&DAVIS公司推出银制绅士表和淑女表,大获成功,带动了各家钟表厂商竞相研制开发手表。当年就以怀表技艺闻名世界的瑞士,在手表制作方面也一马当先,ROLEX在一九二六年就开发出完全防水型的手表“ROLEX OYSTER”,一九三一年又率先将自动上发条的手表“OYSTER PERPETUAL”推向市场。LONGINES(浪琴)公司也不甘示弱,其研制的精密航空钟与美国飞行家林德伯格一起飞渡大西洋,名声大振。一九二九年,推出带秒表功能的手表“CHRONOGRAPH”,翌年又在此基础上开发出飞行用精密手表“CHRONOMETER”。
一九六九年,日本精工手表公司开发出世界上第一块石英电子手表,日误差缩小到零点二秒以内。一九七二年,美国的汉密尔顿公司发明了数字显示手表,马达和齿轮从手表中消失了。
手表制造新技术层出不穷,机械手表却并未寿终正寝,产量虽然大减,制造技艺却得以保存。特别是瑞士的钟表厂家,在石英手表独占鳌头的今日,仍对机械手表情有独钟,坚持生产高档机械手表,并源源不断地输往世界各地。
一种是受水型,另一种是泄水型
古代的水钟用水滴有什么好处?人们是怎样控制水
古代水钟的运作原理及优点 水钟,在古代中国又被称为“刻漏”或“漏壶”,是通过水滴的等时性原理来计量时间的装置。它主要有两种类型:泄水型和受水型。泄水型水钟通过特殊容器记录水完全流出所需的时间,而受水型则是通过记录容器在特定时间内填满水的过程。在中国,水钟最初是泄水型的,后来两者...
受水型水钟的工作原理
3、当需要结束计时时,将管道与另一个容器或出水口断开连接。此时,水流的速度会减慢,水面高度会上升。受水型水钟的工作原理简单可靠,适用于各种场合的计时需求。它不受温度、湿度等环境因素的影响,具有较高的准确性和稳定性。水钟相关资料 1、水钟是一种古老的计时工具,它的原理是利用水流的速度来...
水钟的方便程度什么?
水钟是一种液体时钟,其工作原理是利用液体在重力作用下流动的速度来指示时间。水钟的方便程度在于其结构简单、时间流逝显眼、精度较高、观赏性强等特点。它不需要电源,只要把水倒进去就可以使用,而且使用寿命很长,是一种非常方便的时钟。同时,水钟也有一些不方便的地方。比如,水钟的精度受到温度的影响...
小学生水钟制作方法
三、实验原理:水钟的原理是重力和液压原理的结合。当你倒水时,由于两个连接的瓶子内的水量相同,所以重力作用下水从一个瓶子流到另一个瓶子中。当水流到另一个瓶子时,水的压力使得绳子摆动。当水平衡时,两个瓶子中的水量相等,绳子停止摆动。通过这个实验,小学生可以了解到液体的流动和压力传递的...
水钟的运作原理主要是什么和什么作用
水钟在中国又叫做“刻漏”,“漏壶”。根据等时性原理滴水记时有两种方法,一种是利用特殊容器记录把水漏完的时间(泄水型),另一种是底部不开口的容器,记录它用多少时间把水装满(受水型)。中国的水钟,最先是泄水型,后来泄水型与受水型同时并用或两者合一。自公元85年左右,浮子上装有漏箭的...
制造受水型水钟的原理是什么
水钟根据等时性原理滴水记时有两种方法,一种是利用特殊容器记录把水漏完的时间(泄水型),另一种是底部不开口的容器,记录它用多少时间把水装满(受水型)。中国的水钟,最先是泄水型,后来泄水型与受水型同时并用或两者合一。自公元85年左右,浮子上装有漏箭的受水型漏壶逐渐流行,甚至到处使用。
水钟的水流速度与什么有关
水钟的水流速度与压强有关,压强与液体深度有关,因此与出水容器的水位高低有关。水钟在中国又叫做“刻漏”“漏壶”。根据等时性原理滴水计时有两种方法,一种是利用特殊容器记录把水漏完的时间(泄水型),另一种是底部不开口的容器,记录它用多少时间把水装满(受水型)。中国的水钟,最先是泄水型...
水钟是什么东西
说起水钟,可能很多朋友从来就没有听说过这种东西,对其不了解。其实水钟简单的来说就是古代的一种钟表,它是由古埃及的朝官阿门内姆哈特所发明的,最早起源于公元前1500年的古埃及时期。水钟又可以称之为刻漏漏壶,通过等时性的原理滴水记时有两种方法。一种是通过利用特殊的容器来记录把水漏玩的时间,...
水钟怎么做
水钟的造句:1、为了掌握时间,我们需要一个可靠的水钟来帮助我们。2、在古代,人们使用水钟来计时,虽然不如现代的钟表精确,但也是一种非常实用的计时工具。3、水钟的原理是通过水流控制时间的,因此在使用前需要先调整好水钟的刻度。4、水钟是一种非常环保的计时工具,因为它不需要电池或其他能源,只...
古代的水钟有哪两类,各有什么特点
水钟在中国又叫做“刻漏”,“漏壶”,根据等时性原理滴水记时有两种方法,一种是利用特殊容器记录把水漏完的时间(泄水型),另一种是底部不开口的容器,记录它用多少时间把水装满(受水型),中国的水钟,最先是泄。精度不一的各类钟表至少已在人世间存在了4000年。埃及人是最早进行此类尝试的民族,...
啜嘉盐酸: 水钟在中国又叫做“刻漏”,“漏壶”.根据等时性原理,滴水记时有两种方法,一种是利用特殊容器记录把水漏完的时间(泄水型),另一种是底部不开口的容器,记录它用多少时间把水装满(受水型).中国的水钟,最先是泄水型,后来泄水型与受水型同时并用或两者合一.自公元85年左右,浮子上装有漏箭的受水型漏壶逐渐流行,甚至到处使用.
神木县19488848563: 科学 水钟的原理 - ?
啜嘉盐酸:[答案] 答: 中文名称:水钟 英文名称:water-clock 水钟定义: (1)以漏水的重量通过传动装置带动指示部件以给出时刻的计时仪器. (2)指漏刻.应用学科:天文学(一级学科);天文学史(二级学科) 水钟在中国又叫做“刻漏”,“漏壶”.根据等时性...
神木县19488848563: 受水型水钟的计时原理是水滴以()滴入圆桶,使得浮标随水量的()而逐渐(),从而显示流逝的时间?急 - ?
啜嘉盐酸:[答案] 受水型水钟的计时原理是水滴以(固定的速度)滴入圆桶,使得浮标随水量的(增加)而逐渐(上升),从而显示流逝的时间?
神木县19488848563: water clock是什么原理 - ?
啜嘉盐酸: 水力钟表,水能钟的意思.
神木县19488848563: 古代水钟根据水滴的什么而制成的? - ?
啜嘉盐酸: 古代水钟根据水滴的等时性原理而制成的
神木县19488848563: 蜡烛钟和水钟的计时原理 - ?
啜嘉盐酸: 蜡烛钟:是根据蜡烛燃烧长度记时的 水钟:它的结构是这样的:贮水壶上部一侧有个小孔,多余的水可以从这个小孔溢出,这样就能保持固定的水平面,保持恒定的压力.水从贮水壶下部的小孔流出,注入受水壶.受水壶内有一浮舟.浮舟上装有“护钟神”——箭竿.受水壶中的水达到某一高度时,通过虹吸管使水注入旋转的平衡轮(它由于自身的重量而转动),驱使一列齿轮转动,从而按照昼夜的长短把计时用的鼓状圆筒带到新位置.随受水壶水面高度的变化,“护钟神”就在圆筒刻线上指出时辰.这些刻线是不等长的,有些还是斜的,以便指示出冬季里一天的时辰.
神木县19488848563: 用一个空瓶子,灌满水以后倒立过来,让水流出去.反复做几次,水流完的时间是一定的,如图所示.利用这个规律可以制作“水钟”.(1)为了让水钟的水滴滴得... - ?
啜嘉盐酸:[答案] (1)根据压力F、压强P、受力面积S的关系即可解得P与S的关系,压力F等于瓶子内水的重力G,即G=PS.所以,答案为改变空瓶子孔径的大小,可以使水滴滴得更快一些或更慢一些.(2)因为水流完的时间是一定的,瓶子中装...
神木县19488848563: 受水性水钟的工作原理是什么??
啜嘉盐酸: 古代有一种刻漏,主要由几个铜水壶组成,又叫“漏壶”.除了最底下的那个,每个壶的底部都有一个小眼.水从最高的壶里,经过下面的各个壶滴到最低的壶里,滴得又细又均匀.最低的壶里有一个铜人,手里捧着一支能够浮动的木箭,壶里...
神木县19488848563: 古时候人们使用的水钟是利用什么来计量时间的 一般可分为什么和什么两种类型 - ?
啜嘉盐酸:[答案] 水钟在中国又叫做“刻漏”,“漏壶”.根据等时性原理滴水记时有两种方法,一种是利用特殊容器记录把水漏完的时间(泄水型),另一种是底部不开口的容器,记录它用多少时间把水装满(受水型).
神木县19488848563: 滴水型时钟怎么做 - ?
啜嘉盐酸: 1、泄水型水钟和受水型水钟; 2、泄水型水钟工作原理:利用特殊容器记录水漏完的时间; 3、受水型水钟工作原理:利用底部不开口的容器,记录它用多少时间把水接满.