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terça-feira, 28 de fevereiro de 2012

Medidas de Tempo

A evolução dos Relógios

Relógio é qualquer dispositivo que, através da determinação de intervalos regulares, permite medir o tempo.
Os relógios e cronômetros se incorporaram, em definitivo, ao cotidiano das pessoas. A leitura do seu relógio indica o intervalo de tempo decorrido desde a meia-noite ou o meio-dia. A leitura do cronômetro indica o intervalo de tempo decorrido desde quando ele foi acionado.
A seguir analisaremos a evolução dos relógios.
1. Relógio de sol

No caso do relógio de sol a determinação da hora do dia ou intervalos de tempo adotando o dia como referência é possível a partir da análise da sombra projetada de um objeto no chão. É o mais antigo dos relógios já que, desde os primórdios, o homem se deu conta de que o nascer do Sol é um fenômeno que se repete a intervalos de tempo regulares.


2. Relógio d'agua
O relógio d'água consiste de um reservatório de água (tanque) no qual se faz um furo. Em seguida, recolhe-se essa água num recipiente (um jarro, por exemplo). Encher o jarro demanda um tempo (t). Este intervalo de tempo passa a ser uma referência. Se algum evento durou até que o jarro esteja pela metade, então, a duração desse evento foi (t1= ½ t), ou seja, a metade do valor de referência. Dessa forma, pela medida de volume do líquido inferimos o tempo em unidades de medida "vaso cheio". O relógio d'água já era conhecido dos egípcios e gregos e sua utilização atingiu o século 16. Galileu, por exemplo, fez uso do relógio d'água em suas experiências.



3. Relógio de areia

O relógio de areia, ou ampulheta, é baseado no mesmo princípio do relógio d'água. A passagem de uma quantidade de areia de um dos recipientes num fundo fechado para outro, através de um orifício estreito, demanda um tempo constante. Serve assim como padrão para medir intervalos de tempo.



4. Relógio de pêndulo

Uma forma de estabelecermos um padrão para a medida de tempo é buscar na natureza fenômenos periódicos, ou seja, fenômenos que se repetem enquanto o tempo passa. Podemos adotar o intervalo de tempo de repetição como um padrão. Nesse caso, podemos fazer uso de desde um pêndulo simples até o período da órbita dos elétrons num átomo.
Até cerca de 1580 não havia métodos para determinar, de uma forma precisa, intervalos de tempo relativamente curtos. Essa situação se modificou com a descoberta, por Galileu, do isocronismo do pêndulo. Isto é, o período do pêndulo não depende de amplitude do movimento oscilatório (só depende do comprimento do pêndulo).
Essa descoberta serviu de base para a construção de relógios de pêndulos acionados através de pesos ou molas.



6. Relógio atômico

Já em desenvolvimento em pelo menos dois países (Estados unidos e França), o relógio atômico permitirá medições de tempo até 100 mil vezes mais precisas que as atuais. Tamanha precisão possibilitará experimentos hoje impossíveis (na área de cosmologia e ondas gravitacionais, exemplo), além de testes de teorias atômicas.

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