INSTRUMENTOS DE MEDIDA DE TIEMPO

Antiguamente, la gente utilizaba calendarios para llevar un registro de los años. Se  dividían en meses y días pero no exactamente como lo usamos hoy en día, pero algo similar.  Más tarde, se comenzó a llevar la cuenta del tiempo de los días. Empezaron a construir varios instrumentos para dividir el día en partes más pequeñas. Un instrumento utilizado para medir el tiempo llamado  reloj.

Se usaban instrumentos como relojes de sol y de arena para llevar la cuenta del tiempo. El movimiento de la sombra junto con una vara clavada en el suelo, se usaba para hacer relojes de sol.

Un reloj de arena consistía en dos bombillas de vidrio redondeado conectados por un estrecho cuello de cristal. El bulbo superior estaba cubierto de arena y una cantidad medida de arena.

Estos dispositivos no eran muy precisos y era necesario mejorar la precisión y diseñar instrumentos de medida de tiempo que mejorara dicha medida del tiempo.

Un gran avance llegó en 1656, cuando Christian Huygens hizo el primer reloj de péndulo. Consistía en pesas y un péndulo oscilante. Estos relojes eran mucho más fiables que los  mencionados anteriormente.

Otro gran avance en el cronometraje fue la aparición del reloj atómico, que es muy preciso.

Hoy en día, los relojes no sólo nos dicen la hora, sino que también se utilizan como temporizadores en los hornos, en los cronómetros, en varios eventos deportivos, etc.

 

MEJORES INSTRUMENTOS DE MEDIDA DE TIEMPO

¿Cuales son los principales instrumentos de medida para medir el tiempo?

La mayoría de nosotros damos por sentado que tenemos el poder de controlar el paso del tiempo, saber en cualquier momento cuántos minutos quedan hasta nuestra próxima cita, o poder quedar a una hora con alguien del otro lado del mundo. Esto, por supuesto, no siempre era así.

Pero en realidad, ¿cómo medimos el tiempo?, ¿cómo de precisos son los relojes de hoy en relación con los primeros relojes de la antigüedad? ¿Y cuál es la definición de un segundo? Veamos la evolución de la medición del tiempo.

 

¿Que instrumentos de medida utilizamos para medir el tiempo?

  • Relojes de sol
  • Relojes de agua
  • Relojes mecánicos
  • Relojes de cuarzo
  • Relojes atómicos
  • Exploremos cada uno un poco más

 

Relojes de sol

Quizás el método más antiguo para conocer el tiempo es el reloj de sol. Podían tener una idea aproximada de la hora del día observando la posición del sol en el cielo. Los cronometradores en el antiguo Egipto y Sumer desde el año 1500 aC, y probablemente incluso antes, crearon los primeros dispositivos para usar la sombra del sol para seguir el paso del tiempo.

Los antiguos romanos construyeron relojes de sol en los centros de sus ciudades. Los ricos llevaban versiones más pequeñas de bolsillo. El ejemplo más antiguo conocido de un reloj de sol portátil, descrito como una pieza de metal en forma de jamón italiano que podría caber dentro de una taza de café, se encontró en una villa italiana enterrada bajo cenizas volcánicas en la erupción del Monte Vesubio en el año 79 DC.

Si bien hay muchas variaciones en el reloj de sol, todos usan el sol para marcar el paso del tiempo. Muchos usan un objeto estrecho y angulado llamado gnomon para proyectar una sombra sobre los marcadores que indican la hora del día.

Otros indican el tiempo al permitir que la luz del sol pase a través de una pequeña rendija. El gnomon a veces se arregla o se puede mover para tener en cuenta las diferentes duraciones del día durante las diferentes estaciones.

La precisión de un reloj de sol depende de su calibración, en otras palabras, la precisión del marcador que utiliza, ¿es la sombra que proyecta amplia y difusa?, Y el tamaño de su gnomon.

Los relojes de sol fueron los únicos relojes usados, hasta mediados del siglo XVII, y los más modernos tenían una precisión de 15 a 30 segundos.

Con un poco de atención a los detalles, incluso podría construir su propio reloj de sol con una precisión de un minuto.

El reloj de sol más grande del mundo se encuentra en Jaipur, Rajasthan, India, junto con otros dieciocho instrumentos astronómicos, en el monumento de Jantar Mantar. El reloj de sol mide 27 metros de altura, tiene una cúpula en la parte superior para anunciar eclipses y la llegada de los monzones, y puede decir la hora con una precisión de dos segundos. Taipei 101, que era el edificio más alto del mundo hasta que se construyó el Burj Khalifa en 2010, también actúa como un gran reloj de sol, al igual que el Obelisco de Luxor en París.

 

Relojes de agua

Por supuesto, los relojes de sol tenían la limitación de ser útiles solo durante el día, y además, sin nubes. Sin embargo, los cronometradores comenzaron a buscar formas no celestiales de saber la hora.

En particular, los antiguos griegos y romanos eran admiradores del reloj de agua, aunque uno de los ejemplos más antiguos se encontró en la tumba del faraón egipcio Amenhotep I y data del año 1500 a. C.

Los relojes iniciales de agua solían ser ollas de piedra con lados inclinados que permitían que el agua cayera a un ritmo uniforme desde un pequeño agujero en su base. El interior de la olla contenía marcas que vinculaban diferentes niveles de agua con el paso de las horas.

Para aumentar la precisión de los relojes de agua, algunos fueron mecanizados para hacer que el flujo de agua sea lo más constante posible mediante la regulación de la presión del agua. Sin embargo, las variaciones en la temperatura del agua podrían haber llevado a diferencias de hasta 30 minutos por día.

Algunos relojes de agua activaron el movimiento de figuras en exhibiciones elegantes mientras que otros sonaban campanas. El primer despertador a base de agua fue construido por Platón en el 427 a. C.

En el reloj de Platón, el agua se desviaba hacia un recipiente adicional una vez que alcanzaba cierto nivel, y el recipiente adicional contenía un tubo con una ranura estrecha. Cuando el agua pasaba por el tubo, silbaba como el agua hirviendo en una tetera.

Uno de los relojes de agua más complejos fue diseñado y construido por el ingeniero musulmán Al-Jazari en 1206 y era un reloj de agua con peso en forma de un gran elefante asiático.

Otros métodos de medir el tiempo que se basaron en el cambio constante en algún medio natural incluyeron relojes de incienso, relojes de arena (también conocidos como relojes de arena) y relojes con lámpara de aceite. Sin embargo, similar al reloj de agua, sus precisiones aún eran limitadas.

 

Relojes mecánicos

El siguiente gran avance en la medida del tiempo, vino con la invención de los relojes mecánicos que trajeron precisiones de tiempo de minutos a segundos.

En lugar de utilizar el cambio gradual en algo como el agua o la arena, los relojes mecánicos implican un mecanismo de escape, una forma de liberar energía en pequeñas cantidades controladas a intervalos regulares en el tiempo. Se ha inventado una amplia variedad de mecanismos para cumplir ese propósito, incluidos escapes de cilindro, dúplex, palanca y cronómetro, todos con diferentes grados de precisión.

Quizás el primer ejemplo de un escape utilizado en la mecanización de relojes de agua vino del científico y estadista chino Su Song, quien construyó una torre de reloj astronómico hidromecánico de 30 pies que no solo indicaba la hora del día, sino también el mes y el año.

En el reloj se Song, llos radios de la gran rueda, se llenaban poco a poco y a un buen ritmo, de agua, pero el mecanismo de escape mecánico solo libera la rueda una vez que el agua en cada radio alcanza un cierto nivel. Su reloj funcionó desde 1092 hasta 1126 cuando fue desmantelado por adversarios políticos.

Aunque a Galileo se le atribuye el descubrimiento del reloj de péndulo, el primero en construir uno fue el científico holandés Christian Huygens en 1656.

Su dispositivo  de medida logró una precisión sin precedentes de menos de un minuto por día (más tarde mejoró a menos de 10 segundos por día) al usar un dispositivo ponderado péndulo, que oscila a una velocidad constante, para regular la velocidad de giro de los engranajes que marcan el tiempo a intervalos regulares.

Los péndulos eventualmente serán superados por la resistencia al aire y la fricción, por lo que generalmente incorporan resortes que requieren un devanado regular para almacenar energía potencial para mantenerlos en movimiento.

 

Relojes de cuarzo

Los relojes de cuarzo, desarrollados en la década de 1920, se alejaron de los engranajes y escapes y, por lo tanto, no requirieron un devanado regular. Los relojes de cuarzo utilizan el hecho de que los cristales de cuarzo vibrarán a una frecuencia constante cuando se aplica un campo eléctrico.

Los primeros relojes de cuarzo, producidos en Japón, perdieron solo cinco segundos en el transcurso de un mes. Su precisión está limitada por el hecho de que el tamaño, la forma y la temperatura de un cristal de cuarzo afectarán su frecuencia de vibración y, por lo tanto, no hay dos exactamente iguales.

Aunque su precisión ha sido superada por los relojes atómicos, siguen siendo los dispositivos personales más comunes para mantener el tiempo en función de su precio asequible.

 

Relojes atomicos

El estándar para el cronometraje es hoy en día un reloj atómico que se introdujo por primera vez en la década de 1950.

Los relojes atómicos de hoy pierden solo un segundo en períodos de decenas de millones de años. En otras palabras, tienen precisiones del orden de centésimas de nanosegundos por día. 

Debido a sus niveles de energía espaciados muy regularmente, los átomos resuenan en frecuencias específicas y emiten ondas electromagnéticas como lo hacen. La frecuencia de esas ondas de luz emitidas  se puede medir para medir con precisión el paso del tiempo. La definición de un segundo es el tiempo que le toma a un átomo de cesio resonar 9, 192, 631,770 veces.

Los relojes más exactos del mundo son los relojes de cesio en el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología en Boulder, Colorado, el Observatorio Marino de los EE. UU. En Washington, DC, el PTB en Alemania y el Observatorio de París en Francia, aunque la investigación actual continúa en átomos distintos al cesio que potencialmente podrían dar precisiones aún más altas.

 

¿Por que comprar instrumentos de medida de tiempo?

Como hemos visto anteriormente, hay muchísimos instrumentos de medida para medir el tiempo. Todos ellos están destinados a medir el tiempo, pero con diferentes funciones específicas.

Dependiendo de la utilidad que vayas a dar al aparato de medida, y el tipo de medida que necesites tomar, tendrás que comprar un instrumento de medida para medir el tiempo u otro.

¿Que unidad se usa para medir el tiempo?

 

La unidad de medida que tomaremos como referencia, va a ser un día. Después veremos que existen unidades mayores y menores que el día.

Unidades menores que el día, son:

  • Un día, está formado por 24 horas.
  • Hora, que está compuesto por 60 minutos.
  • Minutos, formado por 60 segundos.

Con lo visto anteriormente, sabemos que las unidades más pequeñas que el día, son las horas, los minutos y los segundos. Como hemos visto, a lo largo de todo el artículo, para medir el tiempo podemos utilizar varios aparatos de medida. El más común es el reloj, para poder medir el tiempo menor de un día.

Unidades mayores que el día:

  • 7 días componen una semana.
  • Dependiendo del mes, entre 28 y 31 días está compuesto 1 mes.
  • 12 meses forman 1 año.
  • 1 lustro es igual a 5 años.
  • 10 años componen una década.
  • 100 años dan forma a 1 siglo.

Visto en los puntos de arriba, hemos visto que las unidades mayores  que el día, son la semana, el mes, lustro, década y siglo.

Existen muchas más unidades de tiempo, pero estas que hemos visto, son de las más comunes.

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