Isi
- Apa Yang Ada Di Dalam Jam Analog
- Jam Pendulum: Jam Modern Pertama
- A Look Inside An Analog Clock
- Jam Tangan Analog Berbasis Musim Semi
- Jam Kuarsa Bertenaga Baterai
- Catatan Akhir tentang Jam Atom
Jam dapat dibagi menjadi dua kategori besar berdasarkan cara mereka menampilkan informasi.
Analog, alias mekanis, jam menggunakan tangan bergerak untuk menunjukkan waktu saat ini. Digital jam, di sisi lain, menampilkan waktu sebagai satu set angka, biasanya melalui LCD atau layar elektronik lainnya.
(Secara teknis dimungkinkan memiliki jam elektronik dengan tampilan analog, tetapi sangat jarang - kami akan memperlakukannya analog dan mekanis sebagai sinonim.)
Apa Yang Ada Di Dalam Jam Analog
Setiap jam membutuhkan tiga bagian mendasar:
Dalam istilah yang paling dasar, jam adalah perangkat yang digunakan energi untuk tampilan waktu, diatur oleh a ketepatan waktu mekanisme.
Pertimbangkan jam pasir yang diisi pasir - jam analog yang sangat sederhana. Nya energi sumber adalah tarikan gravitasi, itu tampilan adalah jumlah pasir yang disimpan di setiap setengahnya, dan itu adalah ketepatan waktu mekanisme adalah laju yang relatif konstan di mana pasir mengalir melalui celah sempit di antara kedua bagian.
Dalam jam analog yang lebih canggih, tiga bagian fundamental dihubungkan melalui roda gigi, katrol, dan sistem mekanis lainnya.
Pada jam modern, komponen mekanis dapat diganti dengan kabel dan arus listrik. Ada lebih banyak konfigurasi yang mungkin daripada yang bisa kita bahas, jadi mari kita lihat lebih dekat satu jenis jam tertentu.
Jam Pendulum: Jam Modern Pertama
Jam pendulum bisa dibilang jam modern pertama.
Anda akan ingat, pendulum adalah bobot yang digantung dari titik tetap dan dibiarkan berayun maju-mundur - Anda bisa membuatnya sederhana dengan menggantungkan sepasang earbud.
Pada pergantian abad ke-17, eksperimen ilmuwan fisika Galileo Galilei dalam fisika membawanya untuk menemukan fitur unik pendulum: satu kehendak selalu mengambil jumlah waktu yang sama untuk menyelesaikan ayunan penuh.
Ini benar bahkan ketika hambatan udara dan faktor-faktor lain perlahan-lahan mengurangi seberapa jauh pendulum bergerak dengan setiap ayunan, hingga saat berhenti.
Dia segera mengenali potensi pendulum untuk ketepatan waktu di dalam mekanisme jam, tetapi baru pada 1656 ilmuwan Belanda Christiaan Huygens, terinspirasi oleh karya Galileo, merancang jam pendulum yang berfungsi.
Huygens tidak memiliki keterampilan untuk mengimplementasikan desainnya, jadi ia menyewa pembuat jam profesional Salomon Coster untuk membangunnya.
A Look Inside An Analog Clock
Mari kita lihat bagaimana jam pendulum bekerja sesuai dengan kerusakan tiga bagian (mekanisme ketepatan waktu, sumber energi, dan tampilan) yang kami gunakan di atas.
Sumber energi: Seperti jam pasir, jam pendulum pertama menggunakan gravitasi untuk menghasilkan energi melalui sistem bobot yang tergantung dari katrol. Memutar kunci akan “memutar” jam, mengangkat beban dan menyimpan energi potensial dengan menahan beban melawan gravitasi.
Mekanisme Pencatatan Waktu: Pendulum dan komponen yang disebut pelarian mengatur laju di mana energi dari beban dilepaskan. Pelarian termasuk roda berlekuk yang memastikan hanya bisa bergerak dalam langkah-langkah terpisah, atau "kutu."
Setiap ayunan pendulum yang selesai melepaskan satu centang pada pelarian, yang pada gilirannya memungkinkan bobot turun sedikit.
Tampilan: Jarum jam terhubung melalui kereta gigi ke seluruh mekanisme.
Ketika pelepasan melepaskan satu detak energi, roda gigi berputar dan tangan menggerakkan jumlah yang benar.
Jika Anda menganggap ayunan pendulum satu detik, yang biasa terjadi pada desain selanjutnya, setiap centang akhirnya menggerakkan jarum detik persis 1/60 dari jarak sekitar permukaan jam.
Secara sederhana: energi disimpan menggunakan bobot yang dinaikkan, kemudian dirilis pada tingkat yang tepat oleh ketepatan waktu mekanisme pendulum, yang memutar tangan tampilan untuk menunjukkan waktu saat ini.
Jam Tangan Analog Berbasis Musim Semi
Mungkin terpikir oleh Anda bahwa pendulum tidak akan berfungsi dalam arloji, yang terus bergerak.
Sebagai gantinya, jam tangan mekanik digunakan sumber utama dan roda keseimbangan. Jam pegas yang digerakkan sebenarnya mendahului jam pendulum sekitar 200 tahun, tetapi jauh kurang akurat.
Perasa utama sangat rapat untuk disimpan energi. Roda keseimbangan adalah disk yang ditimbang secara khusus; sekali diatur dalam gerak itu berputar bolak-balik pada tingkat yang teratur untuk bertindak sebagai a ketepatan waktu mekanisme.
Jam Kuarsa Bertenaga Baterai
Hari ini, jam yang paling umum adalah jam kuarsa, dinamai untuk mereka ketepatan waktu mekanisme.
Kristal kuarsa adalah piezoelektrik: jika Anda menjalankan arus listrik melalui mereka, mereka bergetar pada kecepatan tertentu. Perhatikan tren? Hampir setiap proses dengan laju tertentu dapat bertindak sebagai mekanisme ketepatan waktu.
Jam bertenaga baterai modern yang khas adalah arus listrik sangat kecil melalui kristal kuarsa, yang diatur dalam sirkuit yang bertindak seperti pelarian: ia melepaskan sejumlah kecil listrik dari baterai pada interval reguler yang ditentukan oleh getaran kuarsa.
Setiap “kutu” listrik yang teratur dapat menggerakkan motor untuk menggerakkan tangan analog atau mengontrol output ke layar digital.
Catatan Akhir tentang Jam Atom
Anda mungkin pernah melihat atau mendengar tentang jam atom.
Mereka hampir seluruhnya digital, jadi kami tidak akan memerinci, tetapi prinsip dasar bagaimana mereka bekerja adalah sama dengan jam di atas. Perbedaan besar adalah ketepatan waktu mereka: mereka dibangun di sekitar mekanisme yang mengukur tingkat tepat di mana atom cesium melepaskan energi setelah "bersemangat" oleh gelombang radio.
Sistem Satuan Internasional membakukan definisi satu detik tentang sifat-sifat sesium pada tahun 1967, dan sejak itu tetap menjadi standar.