"Institute of Educational Policy" Books

Search

Go
Show

4. ΜΕΤΡΗΣΗ ΧΡΟΝΟΥ

4.1 Όργανα μέτρησης χρόνου

Το χρόνο τον μετράμε με τα ποικίλα είδη χρονομέτρων. Η λειτουργία των χρονομέτρων και των ρολογιών βασίζεται σε κάποιο φαινόμενο που επαναλαμβάνεται κατά τον ίδιο τρόπο μέσα στο ίδιο, σταθερό πάντοτε χρονικό διάστημα (περίοδο). Αν το χρονικό αυτό διάστημα το πάρουμε ως μονάδα μέτρησης, τότε η μέτρηση του χρόνου ανάγεται στην απαρίθμηση των επαναλήψεων. Η λειτουργία των συνηθισμένων μηχανικών χρονομέτρων και ρολογιών (χεριού) βασίζεται στις ταλαντώσεις που εκτελεί ένας τροχός γύρω από τον άξονά του, μέσω οδοντωτών τροχών, καθώς ξετυλίγεται (ξεκουρντίζεται) ένα ελατήριο. Επίσης στα εκκρεμή ρολόγια και στο μετρονόμο ο χρόνος μετράται με τις ταλαντώσεις ενός εκκρεμούς. Η λειτουργία των ηλεκτρικών χρονομέτρων βασίζεται στις ταλαντώσεις των ηλεκτρονίων σε ένα ηλεκτρικό κύκλωμα. Παράδειγμα ηλεκτρικού χρονομέτρου αποτελεί ο ηλεκτρικός χρονομετρητής ταινίας, ο οποίος λειτουργεί με το ρεύμα του ηλεκτρικού δικτύου και παράγει ταλαντώσεις συχνότητας 50Ηz, δηλαδή 50 ταλαντώσεις σε κάθε δευτερόλεπτο (βλέπε παράγραφο 7.3). Ως ηλεκτρικό χρονόμετρο μπορεί να χρησιμοποιηθεί και ένα στροβοσκόπιο, το οποίο παράγει φωτεινές αναλαμπές σε ίσα χρονικά διαστήματα. Πολύ ακριβή χρονόμετρα και ρολόγια είναι τα ψηφιακά με κρύσταλλο χαλαζία (quartz). Ο κρύσταλλος συνδέεται με μια μπαταρία, η οποία τον αναγκάζει να ταλαντεύεται και να παράγει ηλεκτρικά σήματα. Τα ηλεκτρικά σήματα εμφανίζονται με ψηφιακή μορφή σε οθόνη υγρών κρυστάλλων του χρονομέτρου. Ακόμη ακριβέστερα είναι τα ατομικά χρονόμετρα, των οποίων η λειτουργία βασίζεται στη χαρακτηριστική συχνότητα ταλάντωσης του ατόμου του κεσίου.