Пророк Мухаммад (да благословит его Аллах и приветствует) сказал: «Многие люди обделены двумя милостями: здоровьем и свободным временем» . К сожалению, люди, умеющие использовать своё время, находятся в меньшинстве, а в большинстве своём они тратят время даром.
Тем не менее, необходимо , что жизнь требует от человека умения следить за течением времени, распределять её во времени, реагировать на разные жизненные ситуации, ускорять или замедлять темп своей деятельности, рационально использовать время.
Аллах Всевышний сказал: «И делайте запасы (в дорогу), а запасом является богобоязненность» (сура «Корова», аят 197).
Умение чувствовать время побуждает человека быть организованным, собранным, помогает беречь время, более рационально его использовать, быть точным. Ведь не успеешь оглянуться, а День Расчёта уже настал… Так как же мы отчитаемся за все секунды своей жизни, если каждая потрачена впустую?
Ответственность за своё время и умение правильно его использовать необходимо прививать ещё в детстве. Как правило, к школьному возрасту многие дети уже различают временные промежутки и умеют их минимально регулировать: они различают времена года, дни недели, части суток; знают, что вставать надо рано, а ложиться не поздно, чтобы весь день чувствовать себя хорошо; стараются оперативно одеваться, чтобы не опоздать на занятия.
Много дополнительных трудностей приходится преодолевать тем детям, у которых к периоду поступления в школу не развиты временные различения. Буквально с первых уроков в классе дети должны уметь работать в одном темпе и ритме, укладываться в отведённое время, уметь управлять своими действиями во времени, беречь и планировать время.
Ко всем этим требованиям, которые предъявит ребёнку школа и в дальнейшем вся его жизнь, можно готовиться ещё в дошкольном возрасте. Для этого предлагается развивать у детей чувство времени – умение определять и чувствовать определённые отрезки времени.
В этой статье будет рассказано, наверное, о самом простом средстве, с помощью которого можно развить у ребёнка чувство времени, – это песочные часы.
Расскажите ребёнку, что когда-то не было ни электронных, ни механических часов. Для измерения отрезков времени люди пользовались солнечными часами, песочными, водяными, другими незамысловатыми приборами. Потом человечество научилось делать часы, подобные современным. Сначала это были огромные башенные часы. Потом часы становились меньше, появлялись новые технологии…
Но некоторые из нехитрых приспособлений прежних веков живы до сих пор. Например, песочные часы.
Купить простейшие песочные часы можно в аптеке, магазинах медицинского оборудования или сувенирных лавках. Не зря песочные часы – неотъемлемый атрибут многих деловых людей. Они бывают на одну, три, пять, десять, пятнадцать и более минут.
Песочные часы обладают замечательными свойствами. Время в них перестаёт быть абстрактным и материализуется в виде песчинок. По объёму песка в баллончике песочных часов видно, сколько времени прошло и сколько осталось.
Покажите и расскажите ребёнку, как пользоваться песочными часами. Для начала предложите ему посмотреть, как песок из одной половинки часов просыплется в другую всего за одну минуту, затем три или пять минут и т. д.
А теперь попробуйте поиграть, используя песочные часы!
Какие это могут быть игры?
Можно мерить всё подряд: кто больше сделает приседаний за одну минуту? Кто больше нарисует цветочков за три минуты? Сколько снежинок можно вырезать за пять минут?
Песочные часы окажут ценнейшую помощь при выполнении будничных обязанностей (одевание, раздевание, уборка постели, игрушек и т. д.), которые можно совершить в игровой форме. Для подобных игр можно поставить в ряд песочные часы на разное время.
Сегодня продаются специальные песочные часы для чистки зубов. Эти трёхминутные часы вешаются на стене в ванной и запускаются, когда малыш или взрослый чистит зубы. Пока не истечёт положенное время, прекратить чистку зубов нельзя.
Во время еды, если ребёнок никак не хочет доедать положенный завтрак, вы ставите песочные часы на стол и говорите: «Попробуем съесть кашу за время, которое потребуется песчинкам, чтобы перебежать из верхней части колбочки в нижнюю два раза. Начали!.. Интересно, а сколько времени нужно для того, чтобы съесть суп? Больше или меньше?»
Чтобы избежать соревновательности во время еды, можно поставить одним из условий, что кашу нельзя есть не только медленнее отпущенного времени, но и быстрее. Ведь это очень важное умение – укладываться точно в срок!
Существуют игры и упражнения, развивающие умение чувствовать время. Это различные игры на как можно более точное определение временного отрезка. Например, вы просите ребёнка замереть или хранить молчание ровно полминуты. Он сам должен определить, когда нужно закончить упражнение. Или, наоборот, даёте задание, а по окончании предлагаете ребёнку определить, сколько времени ушло на его выполнение.
Предложите ребёнку выяснить: закипит ли полный чайник за одну минуту, за три?.. Половина чайника? Наберётся ли полная ванна воды за три минуты? За пять?
Вы можете всё время сравнивать, сколько времени (сколько «песочных пробегов») потребовалось вам и ребёнку на разные виды занятий. Можете даже завести специальную ведомость на стене (лучше – большую, величиной в ватманский лист) и заполнять её условными значками. Со временем определить, есть ли прогресс или, наоборот, наблюдается регресс.
В качестве воспитательной функции подобные часы хорошо использовать, когда дети не хотят делиться друг с другом игрушкой. Вы ставите часы и говорите: «Сначала играет Расул, когда время на часах закончится, Расул даёт поиграть с игрушкой Амине».
Иногда часы используют при наказаниях. Вы устраиваете ребёнку «тайм-аут» (например, сажаете на стул, чтобы он подумал о своём поведении) на столько времени, сколько бегут песчинки в часах. Помните, что психологи рекомендуют устраивать тайм-аут в зависимости от возраста ребёнка: трёхлетний сидит на стуле 3 минуты, пятилетний – 5 и т. д.
С помощью песочных часов можно ограничивать время просмотра телевизора или игры на компьютере. Вы ставите песочные часы на 10 минут и говорите: «Как только истечёт время, компьютер надо выключить». Это великолепно воспитывает в ребёнке организованность и умение отвечать за свой распорядок дня.
Если ребёнок очень хочет поиграть с вами, а у вас совсем нет времени, то попробуйте с ним договориться: «Давай я поработаю, пока текут часы, а ты в это время поиграешь сам. Потом я к тебе присоединюсь».
Песочные часы обладают релаксационным действием. Многие – не только взрослые, но и дети – любят подолгу рассматривать, как загадочные песчинки перебегают из одной колбочки в другую. Так и понимаешь, как быстротечно время… «Время – самое ценное из того, что ты хотел бы сберечь, но вижу я, что легче всего тратишь ты именно время!» (хадис, ат-Тирмизи).
И другие игры и упражнения.
Придумывайте различные задания и игры в зависимости от возраста и возможностей ребёнка. Но не воспринимайте песочные часы как панацею и не используйте их слишком часто. Иначе в какой-то момент почувствуете, что воспитательная сила песочных часов, связанная с эффектом новизны, пошла на убыль, а урок усвоен. И ребёнок больше не хочет переодеваться или убирать игрушки по песочным часам. Уберите их на время, достаньте чуть позже, когда ребёнок вновь захочет совершить одевание наперегонки со временем или узнать, получится ли собрать паззл на 50 деталей за 10 минут.
Так что же такое , когда их изобрели, сколько они отмеряют времени и где используются в наше время? Я постараюсь в этой статье ответить на все эти вопросы. И так обо всем попорядку.
Песочные часы это изобретение, позволяющее отсчитывать время. Оно состоит из двух колб, соединенных между собой. Внутри у них находится песок, который пересыпаясь из одной колбы в другую, отсчитывает определенный промежуток времени, который зависит от размеров самих часов.
Песочные часы начали использовать примерно в 14 веке. Об этом свидетельствует сообщение датированное 1339г., которое нашли в Париже. В нем содержатся указания как нужно приготовить песок для часов.
Песок .Точность таких часов зависела от нескольких факторов. Один из них это песок. Его изготавливали из просеянного порошка черного мрамора, затем кипятили в вине и сушили на солнце. Также из обожженного мелкозернистого песка, который сеяли через мелкие сита и сушили. Такой песок имел красноватый оттенок. Другой песок изготавливался путем тщательного помола яичной скорлупы, тем самым придавая ему светло белый окрас. Использование песка из цинковой и свинцовой пыли отличалось тем, что он меньше истирал внутренний стенки колбы, такой песок имел серый оттенок.
Колбы для часов делали из стекла, к тому времени люди уже научились работать с ним. Две колбы соединялись между собой ниткой и заливалось смолой, дабы придать твердость стыку и препятствовать проникновению внутрь влаги, что ухудшило бы точность часов. Позднее стали изготавливать сплошные колбы.
Достоинством песочных часов считалось простота в их использовании, они были надежны, и стоили они недорого. Поэтому были доступны многим людям того времени. Их широко использовали в судоходстве для измерения скорости движения и длительности вахты, а также в медицине.
Недостатки конечно же тоже были. Один из главных это небольшой промежуток времени, который они могли отсчитать (в основном 30минут либо 1час). Чтобы отсчитывать больше времени нужно было изготовить поистине большие часы. Также со временем частицы песка становились мельче и колбы истирались изнутри, что плохо сказывалось на точности.
Некоторые изобретатели пытались увеличить промежуток времени путем автоматического опрокидывания часов и встраивания в одни часы несколько колб. Первая колба опустошалась в течении 15 минут, вторая в течении 30 минут, третья 45, четвертая за 1час. Сверху у них был циферблат со стрелкой, когда песок из последней колбы пересыпался вниз они переворачивались и стрелка передвигалась на час вперед.
В настоящее время используются в основном для украшения интерьера и как сувениры. Также в некоторых случаях во время заседаний в суде и в медицине, при проведении лечебных процедур.
Памятник , посвященный этому изобретению стоит в Будапеште (Венгрия). Высотой они 8 метров, а песок полностью пересыпается в нижнюю их часть за 1 год. В Японии тоже есть большие часы. хранятся они в музее песка города Ним.
На этом пожалуй все. Если вам есть что добавить или вы с чем то не согласны напишите в комментариях.
В любых часах «работают» повторяющиеся, циклические процессы. Самыми первыми часами, вероятно, были солнечные часы, в которые «запрягли» само Солнце, что ни день перемещающееся по небосводу с востока на запад.
Вслед за солнечными часами были изобретены водяные. В этих часах вода вытекала из сосуда небольшой струйкой через маленькое отверстие. Размер сосуда и диаметр отверстия, через которое вытекала вода, были подобраны так, чтобы сосуд опустошался за определенное время. Допустим, за сутки. Оставалось только нанести на стенки сосуда метки, по которым можно было бы измерять время. Такие водяные часы назывались греческим словом «клепсидра» и применялись уже в Древнем Египте, в Междуречье и, конечно, у древних греков.
Какой повторяющийся процесс был задействован в водяных часах? После того, как вся вода из сосуда вытекала, ее надо было заливать повторно. Если часы были рассчитаны на сутки, то заливать воду в водяные часы приходилось раз в сутки, если на час – то раз в час. О том, что такое клепсидра, можно прочитать в статье «Kто такие клепсидры?», опубликованной 06.07.2014.
Мелкий песок такой же текучий, как вода. Поэтому ничто не помешало бы, казалось, поменяв воду на песок, создать песочные часы. Но технически для античных мастеров эта задача оказалась невыполнимой. Хотя на некоторых древнегреческих рельефах, говорят, бога времени Кроноса изображают со склянкой, похожей на песочные часы.
Классические песочные часы – это стеклянная трубка, имеющая сужение посередине и закрепленная на устойчивом основании. В верхнюю часть засыпается определенное количество очень мелкого песка, состоящего из однородных гранул. Что, спрашивается, здесь сложного? В первую очередь – стеклянные детали. Мало того, что сосуды из стекла требуемой формы было не просто изготовить. Хуже было то, что древние мастера не могли изготавливать прозрачное стекло. В крайнем случае его прозрачность напоминала прозрачность бутылочного стекла. То есть, что-то просвечивает, но что – не разглядишь.
Так что песочные часы в Европе появились достаточно поздно, и скорее всего, были они скопированы с восточных оригиналов. Вот уж где песка было видимо-невидимо! По одной из версий песочные часы в Европе появились примерно в VIII веке. Естественно, что первыми пользователями песочных часов были монахи и священники. С помощью песочных часов контролировали продолжительность службы.
Почти одновременно песочные часы поступили на флотскую службу. Без правильного счета времени заблудиться в открытом море вдали от берегов – пара пустяков. Песочные часы подвешивали на веревку и приставляли к ним дежурного матроса. Раз в полчаса, когда «завод» песочных часов кончался, этот матрос переворачивал склянку и звонил в колокол. Это называлось «отбивать склянки»
Основных параметров, определяющих функционирование песочных часов, несколько. Объем широких частей определяет продолжительность одного цикла, сколько времени песок будет пересыпаться из верхней половины часов в нижнюю. Потом часы придется перевернуть (вот он, циклический процесс). Нижняя половина станет верхней, и процесс пересыпания песка возобновится.
Кстати, на продолжительность одного цикла влияет и диаметр «горлышка». Очевидно, что он не может быть меньше диаметра песчинки. Собственно, этот диаметр должен быть значительно больше. Ведь горлышко должно не только пропускать песчинки, падающие вниз. Вверх из нижней части должен подниматься вытесняемый воздух. Но слишком широкий диаметр – тоже нехорошо. «Завод» песочных часов уменьшится, а равномерность «хода» – ухудшится. На равномерность хода, особенно, в конце цикла будет влиять и форма сужения песчаной склянки в горлышко. Если склянка не будет достаточно пологой, песочные часы могут остановиться раньше. Остатки песка не захотят скользить вниз. В общем, расчет правильной формы песочных часов – хорошая задачка для математиков. Не знаю, решали ли они ее.
Скорее всего, формы и размеры частей песочных часов были выработаны практическими экспериментами. Оказалось, что диаметр сужения не должен быть больше, чем половина диаметра склянки и меньше, чем 1/12 часть этого диаметра.
Естественно, что сам песок, заключенный в песочные часы, должен быть очень высокого качества, мелкий и без каких-либо посторонних включений. Чтобы достигнуть этого, мастера-часовщики обжигали песок, затем просеивали его через мелкое сито, после чего тщательно высушивали. Кстати, до 18-го века склянки песочных часов делали из двух половин, которые соединяли между собой веревкой и заливали сургучом или воском для того, чтобы предотвратить попадание вовнутрь влаги. Ясно, что отсыревший песок терял свою текучесть. Поэтому зимой или осенью песочные часы могли остановиться и требовали «ремонта», то есть просушки песка.
Песочные часы начали уходить с рынка, когда появились часы механические, не требовавшие постоянного пригляда. Впрочем, песочные часы не сдались без боя. Немецкие часовые мастера начали изготавливать конструкции, состоящие из четырех склянок, закрепленных вместе, что увеличило длительность «завода» песочных часов. Тогда же появились, вероятно, самые точные песочные часы, которые позволяли отмерять интервалы в 1 секунду. Это, вероятно, максимально достигнутая «точность хода» песочных часов. Сохранившиеся доныне песочные часы отмеряют интервалы времени в 1 или в 3 минуты с точностью до 1 секунды. Их применяют на кухне, в медицинских лабораториях и иногда в судах, когда судья желает показать стоящему перед ним человеку: «Говори по делу, не рассусоливай. Вот тебе три минуты, и не секундой больше»
Датский астроном Тихо Браге (1546 - 1601) (имя которого упоминалось в статье «Кто такой астрофизик и чем он занимается?» от 08.12.2014) попытался внести последнее усовершенствование в устройство песочных часов, заполнив их сосуд ртутью. Это изобретение не прижилось, но в магазинах сувениров сейчас можно встретить склянки, напоминающие по форме песочные часы, в которых, однако находится какая-нибудь красивая жидкость. Вряд ли, конечно, такие часы стоит называть песочными, хотя по привычке их так называют. Это показатель того, что форма песочных часов «прочитывается» нами, как символ времени. В прошлых версиях операционной системы Windows иконка «sandglass», то есть «песочные часы» возникала, когда система была занята и не могла отвечать на запросы пользователя.
Форма песочных часов без всякой связи с измерением времени используется еще и для описания одного из типов женской фигуры: развитые плечи, широкие бедра, видимое сужение в талии. Если погуглить словосочетание «песочные часы», в обнаруженных по этому запросу изображениях, наверняка окажутся красивые женские фигуры. Почему? Да потому!
"...И в вечности песочные часы останутся, как детская игрушка".
В далеком прошлом старинные песочные часы, служившие в Древней Греции символом бога Кроноса, главного судьи и хранителя времени, изготавливали из двух стеклянных колб, которые соединялись друг с другом через диафрагму из металла, стекла, слюды или дерева. При длительном использовании песочных часов эти диафрагмы зачастую стирались, увеличиваясь в диаметре. Песок сыпался быстрее, и «ход» времени нарушался.
С 1750 года стеклодувы научились делать единую стеклянную колбу для песочных часов. Колба плавно переходила в узкое горлышко и опять расширялась. Ее стали заполнять песком через маленькое отверстие в донышке, которое затем закрывали воском. С 1800 года отверстие в колбе мастера научились запаивать.
Песок всегда был основным наполнителем для песочных часов. Точность песочных часов зависит от состояния песка, формы колбы и качества её поверхности. Песок должен быть сухим, однородным, круглые песчинки должны иметь желательно одинаковые размеры и высокую устойчивость к стиранию. В средние века использовали еще и мраморную, цинковую или свинцовую пыль, а также молотую яичную скорлупу. С 13 века известны разнообразные рецепты приготовления «песка» для часов. Его просеивали, промывали, вываривали и отжигали. В наше время вместо песка применяют мельчайшие стеклянные шарики.
Песочные часы были когда-то основным, достаточно точным инструментом для измерения времени. Начиная с 15 века они использовались и на кораблях для навигации. Во время кругосветного путешествия Магеллан, на каждом из своих кораблей установил по 18 песочных часов. Специально приставленные матросы переворачивали песочные часы.
Как работают классические песочные часы?
В верхней части колбы песок устремляется вниз и падает под действием силы тяжести. В начале движения нарастающему потоку падающих песчинок противостоит обратный поток вытесняемого из нижней части колбы воздуха, который устремляется вверх, пытаясь пройти между отдельными песчинками.
Скорость струи песка определяется скоростью падающих песчинок при возникновении равновесия между силой тяжести, действующей на песчинки, и силой сопротивления воздуха, возникающей при падении песчинок.
Установившийся поток падающего песка постепенно приводит к увеличению давления воздуха в нижней части колбы. Когда струя песчинок уже почти иссякает, видно, как поток воздуха, вырывающийся снизу вверх, подхватывает последние песчинки в верхней части колбы и приподнимает их на несколько миллиметров, прежде чем они окончательно упадут вниз.
Почему с помощью песочных часов можно измерить время?
Песок - это сложный материал, который порой ведет себя как твердое тело, а иногда как жидкость. Кажется, что в песочных часах равномерная струя песка подобна потоку жидкости, но здесь есть существенное различие. Если бы это была жидкость, то ее количество, протекающее через отверстие часов, зависело бы от высоты столба жидкости над отверстием. А количество песка, проходящее в песочных часах через отверстие за единицу времени, от высоты песка над отверстием не зависит. Именно поэтому песок можно использовать для измерения времени в песочных часах.
Постоянная скорость потока песка обусловлена возникающим в толще песка перераспределением сил, которые появляются в точках соприкосновения песчинок. В больших объемах песка благодаря этим точкам соприкосновения образуются "сети" из песчинок, в которых возникают куполообразные "мосты".
Эти мосты создают давление на стеклянные стенки колбы. Нижележащие слои песка в какой-то мере освобождаются от давления верхних слоев. В результате среднее давление песка над отверстием, даже при изменяющемся уровне песка, остается практически постоянным. Так возникает постоянная скорость струи песка в песочных часах.
Как можно «управлять» временем?
Подвесим песочные часы на эластичной нити (резинке) и заставим их колебаться вверх-вниз, Полное перетекание всего песка в часах сверху вниз будет происходить дольше, чем в нормальных условиях, т.е. если бы они, например, стояли на столе.
Диаметр отверстия, соединяющего половинки колбы, обычно делают как можно меньше, чтобы при меньшем количестве песка в часах увеличить время пересыпания песка, т.е. увеличить время работы песочных часов.
Поток гранулированного вещества (песка) отличается от потока жидкости. Песок струится от начала и до конца через отверстие с одной и той же скоростью. Это свойство основывается на возникновении сводов (мостов) внутри песка. В песочных часах это может даже привести к перекрытию отверстия, и песок перестанет стекать вниз. При движении часов с ускорением вверх или вниз (например, при покачивании) подобные перекрывающие мосты распадаются.
Как еще можно «повлиять» на время?
Например, обхватить нижнюю часть колбы ладонями. Через некоторое время «время остановится», поток песчинок прекратится. То, что здесь кажется мистическим наложением рук, может быть объяснено вполне логически. При нагревании нижней части колбы, воздух в ней нагревается, расширяется и стремится подняться в верхнюю часть колбы, и тогда равномерный поток песчинок в песочных часах может быть нарушен или даже полностью прекращен.
Интересные явления можно наблюдать в некоторых необычных песочных часах!
Для сухого песка угол естественного откоса кучки песка, образующейся в нижней части колбы, составляет порядка 30-35 градусов. Это значение зависит и от формы песчинок. Угловатые песчинки создают более крутые склоны, а закругленные - более пологие.
Если наполнить песочные часы песком с песчинками различного диаметра, то при образовании струи песка песчинки начнут очень интересно распределяться, как в верхней части колбы, так и в нижней.
Внизу сначала образуется маленький конус, струящийся сверху песок образует песочные лавины, которые скользят по склону песчаного конуса вниз. При этом происходит сортировка песчинок по размерам: крупные скапливаются преимущественно у подножья конуса, а на склонах конуса песок ложится отдельными слоями из самых мелких песчинок и песчинок покрупнее.
Такая "полосатость" объясняется двояко: самые мелкие песчинки могут проникать между крупными и образовывать слой, а крупным легче скатываться по склону, и они таким образом тоже создают свой слой.
Эти процессы постоянно повторяются.
И в верхней части колбы происходит что-то похожее, только здесь при движении песка образуется конусная воронка.
Эта модель песочных часов похожа на обычные песочные часы, но имеет два отличия. Первое - песок находится между двумя плоскими пластинами, и второе - часы наполнятся песком, содержащим песчинки разного размера. Отсюда и появление вышеописанных "полосатых" эффектов.
На примере такой научной "игрушки" серьезные люди изучают серьезные проблемы, возникающие, например, при складировании сыпучих материалов.
Наряду с классическими существуют и современные конструкции песочных часов, работу которых интересно было бы рассмотреть. Такие часы даже называют "парадокс-часами".
Вы не поверите своим глазам, в этих часах "песок" течет снизу вверх, однако и законы природы остаются в силе!
Стеклянный баллон заполняется жидкостью большой плотности и мелкими шариками с плотностью значительно меньшей, чем плотность жидкости. В более плотной жидкости шарики с меньшей плотностью поднимаются, как и положено, вверх. Это основной принцип парадокс-часов, на основе которого «песок» поднимается снизу вверх. И все повторяется по-новой при каждом переворачивании часов.
Необычные песочные часы могут иметь в качестве «песка» мельчайшие пластиковые шарики или наполненные воздухом стеклянные шарики. Очень красиво выглядят также полые прозрачные шарики, частично заполненные подкрашенной водой.
В вертикальном положении часов возникает относительно плотный и не очень равномерный поток шариков вверх. Шарики должны проникнуть наверх через узкое отверстие, при этом из-за вязкости жидкости они частично увлекают ее за собой, в то время как жидкость одновременно стремится и вниз.
В основном скорость опускания и подъема шарика в жидкости зависит от разности плотностей шариков и жидкости, от диаметра шариков и от прочности жидкости, а прочность жидкости сильно зависима от температуры.
Если запустить парадок-часы, и дать подняться вверх хотя бы нескольким шарикам, а затем положить часы набок, то можно хорошо увидеть отдельные шарики, медленно поднимающиеся вверх.
При этом можно даже успеть определить скорость подъема отдельных шариков.
Если поставить часы опять вертикально, чтобы шарики начали потоком подниматься в верхнюю часть колбы, то в нижней части колбы, почти полностью заполненной шариками, можно будет отчетливо увидеть «дыру», смещающуюся вниз. Это явление можно сравнить с перемещением «дырки» в полупроводнике.
«Забывчивые» или «непослушные» песочные часы.
В заполненный водой цилиндр опущены обычные песочные часы. Внешний диаметр песочных часов на несколько миллиметров меньше, чем внутренний диаметр цилиндра. В состоянии покоя часы, как поплавок, находятся у верхнего края цилиндра, а весь песок находится в нижней части колбы.
Если цилиндр теперь перевернуть, то сначала песочные часы остаются внизу цилиндра, хотя песок уже начал свое движение. И только когда почти половина песка перетекла, песочные часы поднимаются к верху цилиндра. И уже наверху цилиндра остаток песка в часах пересыпается в нижнюю часть колбы.
«Забывчивые» песочные часы начнут всплывать только через некоторое время после переворачивания цилиндра.
Почему же песочные часы не поднимаются сразу после переворачивания цилиндра?
Находящиеся внутри цилиндра песочные часы имеют среднюю плотность меньшую, чем у воды. Поэтому часы поднимаются наверх. Если перевернуть часы, то сначала почти весь песок будет находиться в верхней половине колбы, центр тяжести часов будет находиться, соответственно, выше середины часов.
Если бы часы находились не в узком цилиндре, а в свободной воде, то они бы сразу же перевернулись за счет возникшего вращающего момента. В узком же цилиндре их толкает на внутреннюю стенку цилиндра. Здесь возникает прилипание (статическое трение), которое препятствует быстрому всплытию часов.
Только когда почти половина песка вытечет, центр тяжести часов опустится ниже середины. Статическое трение о стенку цилиндра и вращающий момент исчезнут, теперь часы могут всплывать к верху цилиндра.
«Плавающие песочные часы»
В качестве следующего примера необычных песочных часов можно привести вариант, который называется «Плавающие песочные часы». Здесь цилиндрические песочные часы находятся в цилиндре, заполненном водой.
Внешний диаметр песочных часов лишь чуть-чуть меньше внутреннего диаметра цилиндра. Из-за вязкости жидкости песочные часы будут подниматься и опускаться в таком цилиндре очень медленно.
По своему принципу действия песочные часы, расположенные в узком цилиндре, аналогичны прибору для измерения вязкости жидкости.
Время, за которое песок через горловину пересыпается в другой сосуд, обычно составляет от нескольких секунд, до нескольких часов. Раньше для увеличения интервала измеряемого времени составлялись даже наборы песочных часов в одном корпусе.
Песочные часы "Колесо времени"
В наше время научились изготавливать песочные часы с «заводом» на целый год В столице Венгрии Будапеште, каждый год в последний день декабря, гигантские песочные часы «Колесо времени» высотой в несколько метров совершают пол-оборота, чтобы начать новый годовой цикл работы.
Переворот песочных часов производится всегда в одном направлении, по старинке: с помощью тросов и простого механизма.
А здесь - фокус!
Знаете ли вы, что можно установить яйцо на столе острым концом вниз?
Внутри такого яйца делают асимметричные песочные часы. Когда весь песок находится в симметричной относительно яйца части колбы, то его можно поставить на стол на острый конец и оно будет стоять
Через некоторое время, когда песок начнет ссыпаться, центра тяжести яйца сместится, и яйцо упадет. Второй раз его невозможно будет поставить на острый конец до тех пор, пока весь песок в часах не пересыпется обратно в первоначальное положение.
В наше время песочные часы приобрели множество различных вариаций исполнения и перешли уже в разряд сувениров и научных игрушек.
Вместо песка и воздуха в «песочных часах» могут использоваться, например, шарики и жидкость или две жидкости, сильно различающиеся по плотности.
А может быть вам удастся изобрести свой варинт "песочных" часов?
