La historia de los relojes de péndulo mecánico y los relojes de cuarzo

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Durante la mayor parte de la Edad Media, desde aproximadamente el 500 al 1500 D.C., el avance tecnológico estuvo prácticamente paralizado en Europa. Los estilos de los relojes de sol evolucionaron, pero no se alejaron mucho de los principios del antiguo Egipto.
Relojes de sol simples

Se utilizaron simples relojes de sol colocados sobre las puertas para identificar el mediodía y las cuatro “mareas” del día soleado en la Edad Media. Varios tipos de relojes de sol de bolsillo se utilizaban en el siglo X. Un modelo inglés identificaba las mareas e incluso compensaba los cambios estacionales de la altitud del sol.
Relojes mecánicos

A principios y mediados del siglo XIV, grandes relojes mecánicos comenzaron a aparecer en las torres de varias ciudades italianas. No hay constancia de ningún modelo en funcionamiento que precediera a estos relojes públicos que se movían por peso y se regulaban por medio de escapes de arcén. Los mecanismos de verge-and-foliot reinaron durante más de 300 años con variaciones en la forma del foliot, pero todos tenían el mismo problema básico: el período de oscilación dependía en gran medida de la cantidad de fuerza motriz y de la cantidad de fricción en el accionamiento, por lo que la velocidad era difícil de regular.
Relojes de resorte

Otro avance fue un invento de Peter Henlein, un cerrajero alemán de Nuremberg, en algún momento entre 1500 y 1510. Henlein creó los relojes de resorte. El reemplazo de los pesados pesos de tracción dio como resultado relojes más pequeños y portátiles. Henlein apodó a sus relojes “Huevos de Nuremberg”.

Aunque se ralentizaron al desenrollarse el muelle principal, eran populares entre los individuos ricos por su tamaño y porque podían ser colocados en un estante o mesa en lugar de ser colgados de una pared. Fueron los primeros relojes portátiles, pero sólo tenían manecillas de hora. Las manecillas de los minutos no aparecieron hasta 1670, y los relojes no tenían protección de vidrio durante esta época. El vidrio colocado sobre la esfera de un reloj no apareció hasta el siglo XVII. Aún así, los avances en el diseño de Henlein fueron precursores de la verdadera precisión en el cronometraje.
Relojes mecánicos precisos

Christian Huygens, un científico holandés, hizo el primer reloj de péndulo en 1656. Estaba regulado por un mecanismo con un período de oscilación “natural”. Aunque a veces se le atribuye a Galileo Galilei el invento del péndulo y estudió su movimiento ya en 1582, su diseño de un reloj no fue construido antes de su muerte. El reloj de péndulo de Huygens tenía un error de menos de un minuto al día, la primera vez que se había logrado tal precisión. Sus posteriores mejoras redujeron los errores de su reloj a menos de 10 segundos al día.

Huygens desarrolló el conjunto de volante y resorte alrededor de 1675 y todavía se encuentra en algunos de los relojes de pulsera actuales. Esta mejora permitió a los relojes del siglo XVII mantener el tiempo en 10 minutos al día.

William Clement comenzó a construir relojes con el nuevo escape de “ancla” o “retroceso” en Londres en 1671. Esta fue una mejora sustancial sobre el borde porque interfería menos con el movimiento del péndulo.

En 1721, George Graham mejoró la precisión del reloj de péndulo a un segundo por día, compensando los cambios en la longitud del péndulo debido a las variaciones de temperatura. John Harrison, un carpintero y relojero autodidacta, refinó las técnicas de compensación de temperatura de Graham y añadió nuevos métodos para reducir la fricción. Para 1761, había construido un cronómetro marino con el resorte y un escape de rueda de balance que había ganado el premio del gobierno británico de 1714 ofrecido por un medio de determinar la longitud con un margen de medio grado. Mantenía el tiempo a bordo de un barco rodante a una quinta parte de segundo por día, casi tan bien como un reloj de péndulo podía hacerlo en tierra, y 10 veces mejor de lo requerido.

Durante el siguiente siglo, los refinamientos llevaron al reloj de Siegmund Riefler con un péndulo casi libre en 1889. Alcanzó una precisión de una centésima de segundo al día y se convirtió en el estándar de muchos observatorios astronómicos.

El verdadero principio del péndulo libre fue introducido por R. J. Rudd alrededor de 1898, estimulando el desarrollo de varios relojes de péndulo libre. Uno de los más famosos, el reloj W.H. Shortt, fue demostrado en 1921. El reloj Shortt reemplazó casi inmediatamente al reloj de Riefler como cronómetro supremo en muchos observatorios. Este reloj consistía en dos péndulos, uno de esclavo y el otro de amo. El péndulo esclavo daba al maestro los suaves empujes que necesitaba para mantener su movimiento, y también impulsaba las manecillas del reloj. Esto permitía al péndulo maestro permanecer libre de tareas mecánicas que perturbaban su regularidad.
Relojes de Cuarzo

Los relojes de cristal de cuarzo sustituyeron al reloj Shortt como estándar en los años 30 y 40, mejorando el rendimiento del cronometraje mucho más allá de los escapes de péndulo y rueda de balance.

El funcionamiento de los relojes de cuarzo se basa en la propiedad piezoeléctrica de los cristales de cuarzo. Cuando se aplica un campo eléctrico al cristal, éste cambia de forma. Genera un campo eléctrico cuando se aprieta o se dobla. Cuando se coloca en un circuito electrónico adecuado, esta interacción

Traducción realizada con la versión gratuita del traductor www.DeepL.com/Translator

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