laikrodis

mechaninio laikrodžio schema: 1 – varomoji spyruoklė, 2 – krumpliaračių sistema, 3 – eigos ratukas, 4 – ciferblatas, 5 – balansyras, 6 – automatinio prisukimo įtaisas, 7 – prisukamoji galvutė, 8 – mechaninės energijos perdavimo svirtelė

kvarcinio laikrodžio schema: 1 – galvaninis elementas, 2 – integrinis grandynas, 3 – dažnių sintezatorius, 4 – kvarcinis generatorius, 5 – sinchroninis variklis, 6 – krumpliaratinė rodyklių pavara, 7 – ciferblatas

lakrodis, laiko matuoklis.

Rūšys

rankinis laikrodis

Veikimas dažniausiai grindžiamas periodiniais fizikiniais reiškiniais. Pagal veikimo principą skiriama Saulės, smėlio, vandens, ugnies, mechaninis, elektrinis, atominis laikrodis. Saulės laikrodžio veikimas pagrįstas Žemės sukimusi (šešėlio, krintančio nuo strypo ant plokštumos su ciferblatu, slinkimu). Pagal plokštumos padėtį būna pusiaujinis (plokštuma lygiagreti su dangaus pusiaujo plokštuma), horizontalusis (lygiagreti su matematinio horizonto plokštuma) ir vertikalusis (statmena matematinio horizonto plokštumai) laikrodis. Rodo tikrąjį saulinį laiką. Smėlio laikrodis rodo fiksuotą laiko intervalą, pvz., 2 min, 10 min, per kurį smėlis išbyra iš vienos indo dalies į kitą. Jį sudaro stiklinis dviejų siaura anga viršūnėmis sujungtų kūgių pavidalo indas, į kurį įpilta nustatytas kiekis smėlio. Naudojamas medicinoje, laboratorijose. Panašiai veikia vandens (per tam tikrą laiką išteka nustatytas vandens kiekis) ir ugnies laikrodžiai (sudega nustatyta dalis žvakės, alyvos kiekis). Mechaninį laikrodį varo svarstis arba įtempta spyruoklė (pakeliant svarstį arba mechaniškai įtempiant spyruoklę suteikiama mechaninės energijos) – periodiškai svyruoja svyruoklė arba balansyras. Dar turi 1–3 rodykles (valandininką, minutininką, sekundininką) ir ciferblatą.

Eigos ratukas, kurio sukimąsi periodiškai sulaiko ir atleidžia šakutės pavidalo įtaisas – ankeris, per krumpliaračių sistemą pasuka ciferblato rodykles. Krumpliaračių ašelių guoliai daromi iš ypač patvarių brangiųjų akmenų, balansyro spyruoklė – iš autokompensacinės vielelės (plauko). Elektrinis laikrodis atsirado mechaniniam laikrodžiui varyti pritaikius elektros grandinę. Šio laikrodžio mechanizmus varo sinchroninis elektros variklis, kurio sukimosi dažnis priklauso nuo tiekiamos įtampos dažnio, arba elektromagnetai. Elektros srovės impulsai tiekiami iš mažų galvaninių elementų arba elektros tinklo. Būna rodyklinis arba skaitmeninis (su šviesos diodų, skystųjų kristalų vaizduokliu). Elektrinio laikrodžio impulsai per pirminį laikrodį gali būti perduodami laikrodžių grupei (gatvių, stočių, pramonės įmonių, mokyklų laikrodžiams). Labai tikslių elektroninių laikrodžių veikimas grindžiamas elementariųjų dalelių virpesiais. Kvarciniam laikrodžiui stabilų dažnį teikia kvarcinis generatorius, kurio rezonatorius (stabilių pjezoelektrinių savybių kvarco plokštelė) generuoja elektromagnetinius virpesius, kvantiniam laikrodžiui – kvantinis generatorius (kvantinis dažnio etalonas). Pagal paskirtį laikrodis būna nešiojamasis (rankinis, kišeninis, kaklinis), kambarinis (stalinis, spintelinis, sieninis, žadintuvas), viešasis (gatvės, bokšto), specialusis (astronominis, šachmatų, transporto priemonių, laboratorinis, chronometras, kontrolinis, prietaisų ir kiti). Dideli laikrodžiai su muzikiniu mechanizmu vadinami kurantais.

21 a. pradžioje pradėjo populiarėti išmanieji laikrodžiai. Tai kompiuterizuotas rankinis laikrodis, be standartinės laiko rodymo funkcijos turintis plačias funkcines galimybes, kurios beveik nenusileidžia išmaniajam telefonui. Naudojantis tokiu laikrodžiu galima valdyti kai kurias telefone įdiegtas programas, skaityti elektroninius laiškus, trumpąsias žinutes, socialinių tinklų naujienas, valdyti skambučius, skaičiuoti nueinamus žingsnius ir kita. Laiko matavimas laikrodžiu siejamas su paros trukme (24 h). Nuo 1967 XIII Generalinė matų ir svarsčių konferencija laikrodžiu matuojamo laiko SI vienetu patvirtino sekundę ir jos kartotinius vienetus – minutę, valandą. Mechaninių laikrodžių paros paklaida būna 1–50 s, kvarcinių ±0,1 ms, kvantinių ±1 s per kelis tūkstančius metų.

išmanusis laikrodis

Istorija

Prahos rotušės bokšto laikrodis (15 a.)

Laikrodžių būta jau trečiame–antrame tūkstantmetyje prieš Kristų Kinijoje, Indijoje, Mesopotamijoje, Egipte. Seniausi yra Saulės ir vandens laikrodžiai (pvz., Egipte apie 2700 pr. Kr. kaip Saulės laikrodis buvo naudojami obeliskai). Laikas dar buvo matuojamas žvakėmis, alyvos žibintais su padalomis (ugnies laikrodis). Mechaninio laikrodžio išradėju laikomas vienuolis Gerbertas (nuo 999 – popiežius Silvestras II); jis Magdeburgo bokšto Saulės laikrodžiui pritaikė mechaninių dalių. Svarsčiais varomi mechaniniai laikrodžiai Vakarų Europoje paplito 14 amžiuje. 1510 Niurnbergo meistras Peteris Henleinas pagamino pirmąjį svyruokle varomą nešiojamąjį (kišeninį) mechaninį laikrodį, 1525 Prahos meistras Jacobas Zechas (Čekas) – stalinį mechaninį laikrodį. Apie 17 a. pradžią mechaniniam laikrodžiui pritaisytas minutininkas, apie 18 a. pradžią – sekundininkas; iki tol laikrodis turėjo tik vieną rodyklę – valandininką.

1864 Matthäusas Hippas (Šveicarija) mechaniniam laikrodžiui pritaikė elektros grandinę (laikrodžio svyruoklę varė elektros energija). 1919 sukurtas mechaninis rankinis laikrodis. 1927 Jungtinėse Amerikos Valstijose Warrenas A. Marrisonas ir Josephas W. Hortonas sukonstravo kvarcinį laikrodį; 1929 Warrenas A. Marrisonas patentavo svarbiausią šio laikrodžio elementą – kvarcinį generatorių. 1947 Jungtinėse Amerikos Valstijose pagamintas atominis laikrodis su cezio generatoriumi. 1952 Jungtinėse Amerikos Valstijose ir Prancūzijoje pradėta serijiniu būdu gaminti rankinius elektrinius laikrodžius. 1957 Jungtinėse Amerikos Valstijose pagamintas ypač tikslus kvantinis laikrodis. Kvantiniai ir kvarciniai laikrodžiai naudojami pasaulinėje laiko tarnyboje, astronomijoje, kosmonautikoje, branduolio fizikoje. Daugiausia laikrodžių gamina Šveicarija ir Japonija (laikrodžių pramonė).

Lietuvoje

Saulės laikrodžiai naudoti nuo seno. Jų yra išlikę Šiaulių Šv. Petro ir Povilo (1625) ir Pažaislio (apie 1700) bažnyčių sienose, Kėdainiuose Radvilų parke (19 a. pradžia). Mechaninių laikrodžių buvo 16 a. Žygimanto Augusto dvare, Vilniaus katedros bokšte, Vilniaus rotušėje, jurisdikose. Daugiau mechaninių kišeninių laikrodžių imta naudoti nuo 18 a.; jie ir sieniniai laikrodžiai vyravo iki 20 a. vidurio. Nuo 20 a. vidurio daugiausia naudota mechaninių rankinių, elektrinių sieninių ir stalinių laikrodžių, 20 a. pabaigoje – ir kvarcinių. Iki 1940 laikrodžiai daugiausia buvo įvežami iš Vakarų Europos (dažniausiai Šveicarijos), 1940–90 naudoti SSRS pagaminti laikrodžiai. Nuo 1990 Lietuvoje populiariausi japoniški ir šveicariški laikrodžiai; šiek tiek parduodama prancūziškų, vokiškų ir kitų laikrodžių. Sparčiai populiarėja išmanieji laikrodžiai.

Saulės laikrodis Kaune ant Vilniaus universiteto Kauno humanitarinio fakulteto pastato

Puošyba

sieninis laikrodis (Viena, porcelianas, apie 1750, Taikomosios dailės muziejus Prahoje)

mechaninis stalinis laikrodis (17 a., Lietuva)

Jau seniausi laikrodžiai (Saulės, vandens, ugnies) buvo gausiai dekoruojami. Helenizmo laikotarpio vandens laikrodžiai dažnai turėjo meniškas judančias figūras. Viduriniais amžiais Saulės laikrodžių ciferblatai puošti reljefais, stilizuotais ornamentais. Ankstyvieji mechaniniai laikrodžiai buvo stacionarūs, monumentalūs, montuoti ant pastatų (rotušių, bažnyčių) fasadų; bokštų laikrodžiams būdinga automatiškai judančių skulptūrinių figūrų grupės, muzikiniai mechanizmai. Gotikiniai kambariniai laikrodžiai turėjo ažūrinius aptaisus. Renesanso ir baroko laikotarpiu buvo populiarūs bokšto, skrynios formos laikrodžiai su puošniais architektūros formų aptaisais (dažniausiai iš bronzos, vario, auksuotais), t. p. koklių formos laikrodžiai su horizontaliai įtaisytu ciferblatu. 17–18 a. buvo populiarūs prie sienos statomi laikrodžiai, turintys aukštus puošnius, dažniausiai medinius postamentus, t. p. ant sienos kabinami laikrodžiai su kartušine apdaila.

17 a. pabaigoje–19 a. pradžioje plito Liudviko XIV, XV, XVI stiliaus, ampyro laikrodžiai, skirti statyti ant židinio atbrailos, konsolės, su auksuotos bronzos, derintos su marmuru, apdaila, gausiai dekoruoti ornamentais, figūrinėmis kompozicijomis. Asmeninių nešiojamųjų (kišeninių, rankinių, kaklinių) laikrodžių aptaisai buvo įvairios formos (ovalo, kriauklės, kryžiaus), naudota brangios medžiagos (auksas, sidabras, brangakmeniai). Iki 19 a. vidurio laikrodininkystė buvo svarbi taikomosios dailės šaka (centrai – Prancūzija, Šveicarija, Vokietija, Italija, Austrija), vėliau pradėjo plisti masinės gamybos laikrodžiai. Lietuvoje meniškų laikrodžių sukūrė vietos meistrai. 17–18 a. barokinių ir ampyro stiliaus laikrodžių sukūrė Vilniuje dirbę J. Gierke, J. Bergmannas, Mykolas Jonas Jurkevičius. Nuo 1984 Klaipėdoje veikia Laikrodžių muziejus.

laikrodis (meistras Gigault iš Nantes’o, apie 1810, auksuota bronza, emalis)