Ako fungujú presýpacie hodiny. Presýpacie hodiny. História hodín. Presýpacie hodiny "Koleso času"
Presýpacie hodiny sú jedným z najstarších typov zariadení, ktoré ľudia vynašli na meranie času.
Napriek aktívnemu rozvoju hodinárstva a vzniku pokročilejších mechanizmov sa presýpacie hodiny používajú dodnes.
Štart
Histórii vzniku presýpacích hodín chýbajú špecifiká a spoľahlivo potvrdené fakty, na základe dochovaných prameňov však možno predpokladať, že princíp konštrukcie takéhoto zariadenia bol v Ázii známy už pred narodením Krista. Napriek tomu, že fľaškové hodiny spomínal Archimedes, a v r Staroveký Rím vznikli prvé pokusy vynájsť sklo, v antike nikto nedokázal (alebo možno ani nechcel) vyrobiť presýpacie hodiny.
Stredovek
Ďalším míľnikom v histórii presýpacích hodín bol stredovek. V tom čase sa návrhov fliaš chopili aj remeselníci, ktorí pracovali na zdokonaľovaní vodných a solárnych dedkovských hodín. Vďaka nízkym nákladom a jednoduchému použitiu si okamžite získali neuveriteľnú popularitu.
Jeden z prvých európskych modelov presýpacích hodín bol vyrobený v Paríži. Záznam o tom bol z roku 1339 a text správy obsahoval pokyny na prípravu jemného piesku (na tento účel sa preosial prášok z čierneho mramoru, predtým varený vo víne a sušený na slnku). Kvalita piesku bola jedným zo základných faktorov, od ktorých závisela presnosť hodín: okrem mramoru sivastý piesok vyrobený zo zinkového a oloveného prachu, červenkastý jemnozrnný preosiaty piesok a svetlé biele piesky vyrobené z pražených mletých vaječných škrupín. boli použité. Zrnitosť a tekutosť piesku musia byť nevyhnutne jednotné.
Najčastejšie bol piesok pokrytý očakávaním, že hodiny budú bežať tridsať minút alebo hodinu, ale boli aj modely, ktoré fungovali tri a dokonca dvanásť hodín.
Na výrobu prvkov karosérie pieskových, rímsových a nástenných hodín s úderníkom bol použitý vývoj technológie výroby priehľadného skla. Pre fľaškové hodinky sa premenil na guľové banky.
Pre maximálnu presnosť muselo byť sklo hladké, bez defektov. V mieste, kde sa hrdlo nádoby zužovalo, bola umiestnená horizontálna kovová prepážka, ktorej otvor slúžil na reguláciu množstva a rýchlosti sypania zrniek piesku. Na križovatke bola konštrukcia zviazaná silnou niťou a upevnená živicou. Bohužiaľ, stredovekým remeselníkom sa nikdy nepodarilo vyrobiť presýpacie hodiny, ktorých presnosť by nebola horšia ako solárne: pri dlhodobom používaní sa zrnká piesku postupne rozdrvili a otvor v membráne sa zväčšil, čím sa zrýchlil prechod piesku.
nový čas
S príchodom interiérových hodiniek, ale aj dámskych a pánskych hodiniek s mechanickým strojčekom bolo potrebné presýpacie hodiny vylepšiť, aby mohli konkurovať presnejším prístrojom na meranie času. K tomu sa v mestách Augsburg a Norimberg začala výroba presýpacích hodín, ktorých dizajn pozostával zo štyroch systémov baniek v jednom puzdre. Matematik De la Hire zároveň vytvoril presýpacie hodiny schopné merať sekundové intervaly. Pokusy nahradiť piesok ortuťou urobil astronóm Tycho Brahe. Posledné dve inovácie však neboli také výrazné ako vynález pružinového mechanizmu Stefana Farfleura, ktorý zabezpečoval automatické naklápanie hodiniek.
XX storočia a modernosť
Napriek tomu, že presýpacie hodiny nie sú najpresnejšie a majú určité nevýhody, neprestali sa používať v dvadsiatom storočí. V súdnej sieni, ako aj v telefónnych ústredniach sa používali presýpacie hodiny s automatickým sklápacím mechanizmom (na kontrolu času krátkych telefonických rozhovorov).
Na súčasné štádium starožitné presýpacie hodiny môžu slúžiť ako dekoratívny prvok a medzi zberateľmi sú obľúbené najmä modely s diamantmi. A napokon elektronické hodinky v tvare fľaše, na ktorých obrazovke sa nesypú zrnká piesku, ale pixely, pripomínajú históriu vývoja hodiniek.
01.10.2017
Presýpacie hodiny sú špeciálny mechanizmus, ktorý vytvoril človek na získavanie informácií o jednom z najzáhadnejších javov na planéte – čase. V snahe vysvetliť princíp fungovania mechanizmu je absolútne nemožné nedotknúť sa samotného procesu, pre ktorý bol vytvorený. A preto je dôležité pochopiť samotné špecifiká času, aby sme dostali správnu odpoveď na otázku, prečo sú presýpacie hodiny skutočne potrebné.
Čas a jeho úloha v živote človeka
Moderná veda vysvetľuje, čo je čas v troch rôznych fyzikálnych javoch:
1. Klasická fyzika a kvantová mechanika.
2. Teória relativity.
3. Časová os.
V klasickej fyzike je čas nemenný a absolútny. Ak si kúpite presýpacie hodiny, v ideálnom prípade vám budú merať sekundy a minúty nekonečne veľakrát rovnakou rýchlosťou. Podobná teória je pozorovaná v kvantovej mechanike. Ale na rozdiel od fyziky tu existuje časová os.
Podľa Einsteina a jeho teórie relativity sa rýchlosť času môže meniť. Aj keď rovnice dokazujúce toto pravidlo sú v T-symetrii podobné kvantovej mechanike.
Os času je už prvkom niektorých kategórií mechaniky. Podľa nich žiadna z existujúcich teórií fyziky alebo mechaniky tento vektor neurčuje. Moderní vedci sa snažia „problém časovej osi“ vyriešiť až teraz.
História presýpacích hodín
Už v dávnych dobách bolo zaznamenané pravidelné striedanie ročných období. S najväčšou pravdepodobnosťou bolo v týchto chvíľach rozhodnuté vytvoriť si čas pre seba - hodnotu, ktorá počíta minulé udalosti. A za účelom neustáleho a rýchleho zisťovania zostávajúceho obdobia do určitého dňa sú vytvorené prvé hodiny.
Prvýkrát pieskové modely, podľa historické kroniky, boli vytvorené v r Staroveké Grécko. Patrili vtedajšiemu božstvu Kronosovi, ktorý bol s nimi vyobrazený na každej soche či obraze. V skutočnosti to boli dve nádoby s rovnakými priehlbinami. Medzi nimi bol inštalovaný plech alebo drevo. Často boli nahradené sľudou alebo sklom. V dôsledku neustáleho trenia sa však materiál opotreboval a hodiny držali nesprávny čas.
Iné zdroje uvádzajú, že prvé presýpacie hodiny boli vytvorené v Ázii pred príchodom chronológie. Niektoré informácie sa týkajú aj Archimeda, ktorý údajne vlastnil fľašové hodiny.
V Európe je dátum začiatku používania tohto chronometra koniec stredoveku. V roku 1339 vznikol vo Francúzsku ten najjemnejší piesok, ktorý sa ťažil z mramorových triesok, šľahal vo víne a sušil pod lúčmi Slnka.
Odvtedy sa produkt postupne zdokonaľoval, až sa z neho stal ten, ktorý ho môžeme vidieť teraz.
Praktická aplikácia presýpacích hodín
Môžete použiť 3-minútové presýpacie hodiny modernom svete. Väčšinu z nich síce nahradili digitálne stopky, no niektorí úzko špecializovaní špecialisti ich stále používajú.
Presýpacie hodiny na 5 minút nájdete v zdravotníckych zariadeniach, laboratóriách, vzdelávacie inštitúcie. Tu zohrávajú vo väčšine prípadov úlohu exponátov, ktoré sa stále používajú. V medicíne často zaznamenávajú malé časové úseky, ktoré sú potrebné na pomoc pacientovi alebo prísne regulovaný postup.
Pre fyzika alebo chemika, ktorý je zvyknutý robiť rôzne druhy experimentov, môže byť rozhodujúca 1 minúta. Na tento účel sa používajú presýpacie hodiny, ktoré počítajú tento minimálny interval.
Učitelia často používajú 15-minútové presýpacie hodiny. Takéto výrobky sú obzvlášť populárne nie v jednoduchých miestnych školách, ale na elitných univerzitách pracujúcich podľa starých osvedčených metód. Presýpacie hodiny tohto formátu sa považujú za najvhodnejšie riešenie časovania na vykonanie napríklad testu.
Bohužiaľ, kvôli nástupu elektroniky sú hodiny, stopky a časovače všadeprítomné. Sú zabudované do príslušenstva na zápästie, mobilných telefónov, počítačov. Preto čas presýpacích hodín ako vážny mechanizmus už dávno prešiel do histórie. Dnes už aj mikrovlnná rúra dokáže napočítať 10 minút. A kedysi seriózne zariadenie sa stáva hračkou a nezvyčajným suvenírom pre tisíce ľudí na celom svete.
Obchod je čas a zábava je hodina
Moderné, komerčne dostupné produkty môžu byť skvelým darčekom. Pre deti sú prvým krokom k osvojeniu si jednoduchých fyzikálnych zákonov. Preto majú rodičia tendenciu vzbudzovať vo svojom rastúcom dieťati skoro túžbu po vede. Pri bežnej zábave s nutnosťou počítať čas pokojne využijete presýpacie hodiny.
Drevené krásne modely využívajú ako hračky aj dospelí. Často sa dávajú ako darčeky zamestnancom, blízkym priateľom a dokonca aj príbuzným. Ide o mimoriadne krásne, zručne vyrobené presýpacie hodiny, ktoré sa inštalujú na desktopy v kanceláriách.
Pomerne často sa takéto chronografy s pieskom inštalujú ako dekoratívny prvok, ktorý vytvára špeciálny štýl interiéru.
A len málokto si ich uchováva ako súčasť stáročnej histórie, na pamiatku dôležitá udalosť alebo len vtipná drobnosť.
Princíp fungovania
Presýpacie hodiny, dokonca aj modernej výroby, možno len zriedka považovať za referenčný prístroj schopný presne počítať čas. A existuje na to veľmi vedecké vysvetlenie.
Stolové presýpacie hodiny pozostávajú z dvoch baniek, malej trubice medzi nimi a rámu. Vo vnútri je piesok, ktorý je v suveníroch tónovaný nezvyčajnou farbou. Vplyvom gravitácie padá z hornej banky do spodnej pozdĺž rúrky alebo úzkeho hrdla. V spodnej časti je určité množstvo vzduchu, ktoré je vytláčané sypkým materiálom.
V presýpacích hodinách je veľa nedostatkov. Ide o malý interval počítaného času a nepresnosť odčítania. Medzi výhodami vyniká minimálna cena produktu, ktorá prinajmenšom počítala sekundy. Dokonca aj chudobný človek si mohol dovoliť takýto výrobok z kovu. Osobitné miesto v histórii presýpacích hodín má lodná doprava. S ich pomocou sa námorníci dozvedeli o zmene hodiniek a rýchlosti pohybu po vode. Prirodzene, lekári ich až do začiatku dvadsiateho storočia považovali za nenahraditeľné zariadenie.
Už v dávnych dobách, dávno pred začiatkom nášho letopočtu, už ľudia vedeli, čo je čas, a dokázali ho určiť podľa hviezd, slnka, kvetov a správania zvierat.
Prvé hodinky, ktoré sú podľa nás akýmsi „prelomom“ v čase, sú slnečné hodiny. Takýmito hodinami bola tyč (palica) zapichnutá do zeme, okolo ktorej boli umiestnené čísla. Palica vrhala na čísla tieň zo slnka pohybujúceho sa po oblohe, v dôsledku čoho bolo možné zistiť aktuálny čas. Po dlhú dobu boli zdokonaľované (až do 15. storočia), ale mali značné nevýhody. Nevýhodou takýchto hodiniek je, že nie vždy je na oblohe vidieť slnko (napríklad kvôli oblakom), čo znamená, že hodinky na chvíľu prestanú fungovať. Čas sa tiež dal určiť iba cez deň - v noci hodiny nefungovali.
Ľudia teda hľadali alternatívu. Slnečné hodiny sú vymenené voda (clepsydra). Boli to nádoba vo vnútri dutá, ktorá mala na dne otvor. Podľa množstva vody, ktorá z neho rovnomerne vyteká, sa dal určiť čas. Rodiskom takýchto hodiniek je Blízky východ. Arabské klepsydry mali vysokú funkčnosť a boli umeleckým dielom. Problém vyriešili slnečné hodiny a ľudia ich používajú už dlho.
Vzhľad ohnivé hodiny učencov siahajú až do 13. storočia. Podľa princípu pôsobenia boli podobné ako klepsydra, len namiesto nádoby s vodou bola použitá dlhá sviečka. Keď sviečka dohorela, značky nanesené na nej po určitej vzdialenosti zmizli. Postupom času k známkam pribudli kovové tyče. Keď značka vyhorela, spadla na rovnakú kovovú misku a bolo počuť zvuk. Táto metóda bola akýmsi budíkom.
Presýpacie hodiny
Ďalší krok bol presýpacie hodiny. Boli vyrobené z dvoch sklenených baniek spojených tenkým hrdlom. Piesok sa prelieval z jednej banky do druhej, čo sa stalo princípom ich pôsobenia. Hodiny sa stali nielen zariadením na meranie času, ale aj ozdobou domov šľachticov, úradníkov a bojarov. Nevýhody presýpacích hodín:
- Hodiny mohli fungovať len krátky čas. Zvyčajne to nepresiahlo niekoľko hodín.
- Pre bežnú a trvalú prácu bolo treba hodinky po krátkom čase prevrátiť, aby sa piesok opäť začal sypať.
- Pociťovali sa aj vysoké náklady na takéto hodinky. Hodiny boli vyrobené zo skla, čo bolo v dávnych dobách kuriozitou. Okrem toho boli často zdobené drahými kovmi a kameňmi.
Presýpacie hodiny završujú éru „jednoduchých“ hodiniek a ustupujú mechanickým, a potom elektronickým hodinám, ktoré sú celá veda.
Presýpacie hodiny sú jedným z najstarších vynálezov ľudstva., no presný dátum, žiaľ, nie je známy. Podľa údajov, ktoré sa zachovali, však môžeme usúdiť, že princíp použitý v presýpacích hodinách bol v Ázii známy dávno pred príchodom našej chronológie. Napriek tomu, že mechanizmy hodiniek sa v našej dobe aktívne rozvíjajú, presýpacie hodiny sa stále aktívne používajú.Presýpacie hodiny v stredoveku
Bol to stredovek, ktorý urobil veľké skoky vo vývoji histórie presýpacích hodín.. Jedna z najstarších zmienok o hodinách pochádza zo 14. storočia a obsahuje rady o príprave špeciálneho jemného piesku na použitie v presýpacích hodinách.
Presýpacie hodiny sa v Európe objavili pomerne neskoro, ale napriek tomu rýchlo vstúpili do každodenného života takmer každého človeka, čo bolo uľahčené nízka cena, jednoduchosť použitia, spoľahlivosť a čo je najdôležitejšie, schopnosť merať čas bez ohľadu na dennú dobu, to ich priaznivo odlišovalo od slnečných hodín.
Najbežnejšie hodinky mali jednu výraznú nevýhodu - ide o relatívne malý interval, hodinu alebo pol hodiny. Vzácnosťou boli hodinky, ktoré dokázali merať 3 hodiny, a to nemálo boli navrhnuté pre relatívne veľký čas práca presýpacích hodín. Boli to obrovské, objemné konštrukcie, ktoré dokázali počítať 12-hodinové intervaly.
Výroba presýpacích hodín
Pre presnosť presýpacích hodín bola najdôležitejšia kvalita piesku., musí sa preosiať cez početné sitá, dôkladne vysušiť a vyžíhať. Sklenené banky na výrobu hodiniek sa už vyrábali podľa známej technológie. Do miesta spojenia baniek sa vložila platňa, ktorá mala regulovať rýchlosť nalievania. Na upevnenie dvoch baniek bolo miesto ich spojenia pevne obalené niťou a dodatočne pokryté živicou.
Pre presnosť záležalo aj na tvare baniek a kvalite ich povrchu. Pri veľmi dlhej prevádzke presýpacích hodín sa ich presnosť zhoršila. Bolo to spôsobené tým, že vnútro banky sa postupne poškriabalo pieskom a veľkú úlohu zohralo aj to, že sa piesok rozdrvil na menšie frakcie.
Presýpacie hodiny - foto
Predstavujeme vám fotografiu rôznych foriem presýpacích hodín.
Význam presýpacích hodín
Presýpacie hodiny sú symbolom, ktorý nám pripomína striedmosť., že čas je pominuteľný a nie je potrebné, aby sa pridelený čas krátil excesmi. Dve nádoby predstavujú cyklickosť, zmenu života a smrti, chaos a poriadok.
Samozrejme, dostať sa z klasického tvaru presýpacích hodín nie je ani zďaleka možné, pretože dve prepojené banky a rám sú základom takýchto hodiniek. Ale môžete zmeniť samotný tvar baniek a rámu, ktorý ich podopiera, na čokoľvek chcete. Napríklad vynikajúcim darčekom v obchodných kruhoch sú presýpacie hodiny, ktorých banky sú logom spoločnosti. Je tu tiež možnosť experimentovať s materiálmi: farebné sklo, kamene rôznych plemien, drevo, kovy (možno aj vzácne) môžu urobiť presýpacie hodiny jedinečnými svojho druhu.
Najväčšie presýpacie hodiny na svete sú vysoké 11,9 metra., a ich cyklus je 1 rok, je to najväčší prístroj na meranie času. Tieto hodiny v júli 2008 bolo možné vidieť v Moskve na Červenom námestí. Najmenšie hodinky, vysoké len 2,5 cm, vznikli v Nemecku, v Hamburgu sa piesok z hornej banky týchto hodiniek vysype už za 5 sekúnd.
Aj keď sú presýpacie hodiny chybné a nie práve najpresnejšie, používali sa aj po vynájdení mechanických hodín, v 20. storočí sa používali v telefónnych ústredniach a v súdnych sieňach.
V súčasnosti presýpacie hodiny zohrávajú skôr dekoratívnu úlohu., ako prvky interiérového dizajnu. Tento prastarý vynález sa využíva aj pri niektorých liečebných procedúrach.
"... A vo večnosti zostanú presýpacie hodiny ako detská hračka."
Staroveké presýpacie hodiny, ktoré slúžili v starovekom Grécku ako symbol boha Kronosa, hlavného sudcu a strážcu času, boli v dávnej minulosti vyrobené z dvoch sklenených baniek, ktoré boli navzájom spojené cez membránu vyrobenú z kovu, sklo, sľuda alebo drevo. Pri dlhšom používaní presýpacích hodín sa tieto membrány často vymazali a zväčšili sa ich priemer. Piesok sa sypal rýchlejšie a „beh“ času bol prerušený.
Od roku 1750 sa sklári naučili vyrábať jednu sklenenú banku na presýpacie hodiny. Banka hladko prešla do úzkeho hrdla a opäť expandovala. Cez malý otvor na dne ho začali napĺňať pieskom, ktorý potom prekryli voskom. Od roku 1800 sa majstri naučili zalepiť dieru v banke.
Piesok bol vždy hlavnou výplňou presýpacích hodín. Presnosť presýpacích hodín závisí od stavu piesku, tvaru banky a kvality jej povrchu. Piesok musí byť suchý, homogénny, okrúhle zrnká piesku by mali mať pokiaľ možno rovnakú veľkosť a vysokú odolnosť proti oderu. V stredoveku používali aj mramorový, zinkový či olovený prach, ale aj mleté vaječné škrupiny. Od 13. storočia sú známe rôzne recepty na výrobu „piesku“ na hodiny. Preosiala sa, premyla, uvarila a vyžíhala. V dnešnej dobe sa namiesto piesku používajú drobné sklenené guľôčky.
Presýpacie hodiny boli kedysi hlavným, pomerne presným prístrojom na meranie času. Od 15. storočia sa používali aj na lodiach na plavbu. Počas cestovanie po svete Magellan nainštaloval 18 presýpacích hodín na každú zo svojich lodí. Špeciálne určení námorníci prevracali presýpacie hodiny.
Ako fungujú klasické presýpacie hodiny?
V hornej časti banky sa piesok rúti dole a padá pôsobením gravitácie. Na začiatku pohybu rastúcemu prúdu padajúcich zrniek piesku odporuje spätný tok vzduchu vytlačený z dna banky, ktorý sa rúti nahor a snaží sa prejsť medzi jednotlivé zrnká piesku.
Rýchlosť prúdu piesku je určená rýchlosťou padajúcich zrniek piesku, keď nastane rovnováha medzi gravitačnou silou pôsobiacou na zrnká piesku a silou odporu vzduchu, ktorá nastáva, keď zrnká piesku padajú.
Ustálený prúd padajúceho piesku postupne vedie k zvýšeniu tlaku vzduchu na dne banky. Keď je prúd zrniek piesku takmer suchý, môžete vidieť, ako prúd vzduchu unikajúci zdola nahor naberá posledné zrnká piesku v hornej časti banky a zdvihne ich o niekoľko milimetrov, kým konečne spadnú. dole.
Prečo môžete merať čas pomocou presýpacích hodín?
Piesok je zložitý materiál, ktorý sa niekedy správa ako pevná látka a niekedy ako kvapalina. Zdá sa, že v presýpacích hodinách je rovnomerný prúd piesku podobný prúdeniu kvapaliny, ale je tu podstatný rozdiel. Ak by išlo o kvapalinu, potom by jej množstvo pretekajúce otvorom hodín záviselo od výšky stĺpca kvapaliny nad otvorom. A množstvo piesku, ktoré prejde otvorom v presýpacích hodinách za jednotku času, nezávisí od výšky piesku nad otvorom. Preto možno na meranie času v presýpacích hodinách použiť piesok.
Konštantná rýchlosť prúdu piesku je spôsobená prerozdelením síl vznikajúcich v hrúbke piesku, ktoré sa objavujú v miestach dotyku zŕn piesku. Vo veľkých objemoch piesku sa vďaka týmto kontaktným bodom vytvárajú „siete“ zŕn piesku, v ktorých vznikajú kupolovité „mosty“.
Tieto mostíky vytvárajú tlak na sklenené steny banky. Podkladové vrstvy piesku sú do určitej miery uvoľnené z tlaku vrchných vrstiev. Výsledkom je, že priemerný tlak piesku nad otvorom, dokonca aj pri rôznych úrovniach piesku, zostáva takmer konštantný. Výsledkom je konštantná rýchlosť prúdu piesku v presýpacích hodinách.
Ako sa dá „manažovať“ čas?
Presýpacie hodiny zavesíme na pružnú niť (pruženku) a necháme ich kmitať hore-dole.Úplné pretečenie všetkého piesku v hodinkách zhora nadol bude trvať dlhšie ako v normálnych podmienkach, t.j. keby stáli napríklad na stole.
Priemer otvoru spájajúceho polovice banky sa zvyčajne robí čo najmenší, aby sa predĺžil čas nasypania piesku pri menšom množstve piesku v hodinách, t.j. zvýšiť čas presýpacích hodín.
Prúdenie zrnitých látok (piesok) sa líši od prúdenia kvapaliny. Piesok preteká od začiatku do konca cez otvor rovnakou rýchlosťou. Táto vlastnosť je založená na výskyte klenieb (mostov) vo vnútri piesku. V presýpacích hodinách to môže dokonca spôsobiť, že sa otvor uzavrie a piesok nebude stekať dole. Keď sa hodiny pohybujú zrýchlením nahor alebo nadol (napríklad pri kývaní), takéto prekrývajúce sa mostíky sa rozpadajú.
Ako inak môžete „ovplyvniť“ čas?
Uchopte napríklad dno banky dlaňami. Po určitom čase sa „zastaví čas“, zastaví sa tok zrniek piesku. To, čo sa tu javí ako mystické vkladanie rúk, sa dá vysvetliť celkom logicky. Pri zahriatí dna banky sa vzduch v nej zohreje, roztiahne a má tendenciu stúpať k hornej časti banky a vtedy môže byť rovnomerný tok zrniek piesku v presýpacích hodinách narušený alebo dokonca úplne zastavený.
V niektorých nezvyčajných presýpacích hodinách možno pozorovať zaujímavé javy!
Pre suchý piesok je uhol uloženia hromady piesku vytvorenej na dne banky asi 30-35 stupňov. Táto hodnota závisí aj od tvaru zŕn. Hranaté zrná piesku vytvárajú strmšie svahy, zatiaľ čo zaoblené zrná vytvárajú miernejšie svahy.
Ak naplníte presýpacie hodiny pieskom so zrnkami piesku iný priemer, potom keď sa vytvorí prúd piesku, zrnká piesku sa začnú veľmi zaujímavým spôsobom rozmiestňovať ako v hornej časti banky, tak aj v spodnej.
Na dne sa najskôr vytvorí malý kužeľ, zhora prúdiaci piesok vytvára pieskové lavíny, ktoré sa zosúvajú po svahu pieskového kužeľa. V tomto prípade sú zrná piesku triedené podľa veľkosti: veľké sa hromadia hlavne na úpätí kužeľa a na svahoch kužeľa leží piesok v oddelených vrstvách najmenších zŕn piesku a väčších zŕn piesku.
Toto „páskovanie“ sa vysvetľuje dvoma spôsobmi: najmenšie zrnká piesku dokážu preniknúť medzi veľké a vytvoria vrstvu, zatiaľ čo tie väčšie sa môžu ľahšie kotúľať po svahu, a tým si vytvárajú aj vlastnú vrstvu.
Tieto procesy sa neustále opakujú.
A niečo podobné sa deje v hornej časti banky, len tu sa pri pohybe piesku vytvorí kužeľovitý lievik.
Tento model presýpacích hodín je podobný bežným presýpacím hodinám, má však dva rozdiely. Po prvé, piesok je medzi dvoma plochými doskami a po druhé, hodiny budú naplnené pieskom obsahujúcim zrnká piesku rôznych veľkostí. Preto sa objavujú vyššie opísané "pruhované" efekty.
Na príklade takejto vedeckej „hračky“ študujú seriózni ľudia vážne problémy vznikajúce napríklad pri skladovaní sypkých materiálov.
Spolu s klasickými existujú aj moderné dizajny presýpacích hodín, ktorých prácu by bolo zaujímavé zvážiť. Takéto hodiny sa dokonca nazývajú „paradoxné hodiny“.
Neuveríte vlastným očiam, v týchto hodinkách "piesok" tečie zdola nahor, avšak zákony prírody zostávajú v platnosti!
Sklenená fľaša naplnená tekutinou vysoká hustota a malé guľôčky s hustotou oveľa menšou ako je hustota kvapaliny. V hustejšej kvapaline guľôčky s nižšou hustotou stúpajú podľa očakávania hore. To je základný princíp paradoxných hodín, na základe ktorých sa „piesok“ dvíha zdola nahor. A všetko sa opakuje novým spôsobom s každým otočením hodín.
Nezvyčajné presýpacie hodiny môžu mať ako „piesok“ malé plastové guľôčky alebo sklenené guľôčky naplnené vzduchom. Veľmi pekne vyzerajú aj duté priehľadné gule, čiastočne naplnené tónovanou vodou. 
Vo vertikálnej polohe hodín dochádza k pomerne hustému a nie veľmi rovnomernému toku guľôčok smerom nahor. Guľôčky musia prenikať nahor cez úzky otvor a kvôli viskozite kvapaliny ju čiastočne strhávajú so sebou, pričom kvapalina má tendenciu nadol.
Rýchlosť klesania a stúpania guľôčky v kvapaline v podstate závisí od rozdielu v hustotách guľôčok a kvapaliny, od priemeru guľôčok a od sily kvapaliny a sila kvapaliny je veľmi vysoká. v závislosti od teploty.
Ak spustíte paradoxné hodiny a necháte vyrásť aspoň niekoľko guľôčok a potom hodiny položíte nabok, potom jasne uvidíte, ako jednotlivé guľôčky pomaly stúpajú nahor.
V tomto prípade môžete mať dokonca čas určiť rýchlosť stúpania jednotlivých loptičiek.
Ak hodiny opäť položíte zvisle tak, že guľôčky začnú stúpať v prúde do hornej časti banky, potom v spodnej časti banky, takmer úplne naplnenej guľôčkami, jasne uvidíte, ako sa „diera“ pohybuje nadol. . Tento jav možno prirovnať k pohybu „diery“ v polovodiči.
„Zábudlivé“ alebo „neposlušné“ presýpacie hodiny.
Obyčajné presýpacie hodiny sa spúšťajú do valca naplneného vodou. Vonkajší priemer presýpacích hodín je o niekoľko milimetrov menší ako vnútorný priemer valca. V pokoji sú hodiny ako plavák na vrchu valca a všetok piesok je na dne banky.
Ak je valec teraz prevrátený, potom najprv presýpacie hodiny zostanú na dne valca, hoci piesok sa už začal pohybovať. A až keď pretiekla takmer polovica piesku, presýpacie hodiny vystúpia na vrchol valca. A už v hornej časti valca sa zvyšok piesku v hodinách naleje do spodnej časti banky.
„Zábudlivé“ presýpacie hodiny začnú plávať až po nejakom čase po prevrátení valca.
Prečo sa presýpacie hodiny nezdvihnú hneď po prevrátení valca?
Presýpacie hodiny vo vnútri valca má priemerná hustota menej ako voda. Takže hodiny idú hore. Ak hodinky otočíte, potom bude najskôr takmer všetok piesok v hornej polovici banky, ťažisko hodiniek bude nad stredom hodiniek.
Ak by hodiny neboli v úzkom valci, ale vo voľnej vode, potom by sa vďaka výslednému krútiacemu momentu okamžite prevrátili. V úzkom valci sú natlačené na vnútornú stenu valca. Tu dochádza k lepeniu (statickému treniu), ktoré zabraňuje rýchlemu stúpaniu hodiniek.
Až keď takmer polovica piesku vytečie, ťažisko hodiniek klesne pod stred. Statické trenie o stenu valca a krútiaci moment zmiznú, teraz môžu hodinky plávať na vrchol valca.
"Plávajúce presýpacie hodiny"
Ďalším príkladom nezvyčajných presýpacích hodín je variant s názvom „Plávajúce presýpacie hodiny“. Tu sú cylindrické presýpacie hodiny vo valci naplnenom vodou.
Vonkajší priemer presýpacích hodín je len o niečo menší ako vnútorný priemer valca. V dôsledku viskozity kvapaliny budú presýpacie hodiny v takomto valci stúpať a klesať veľmi pomaly.
Podľa princípu fungovania sú presýpacie hodiny umiestnené v úzkom valci podobné zariadeniu na meranie viskozity kvapaliny.
Čas, počas ktorého sa piesok sype cez hrdlo do inej nádoby, je zvyčajne od niekoľkých sekúnd do niekoľkých hodín. Predtým sa pre zväčšenie intervalu meraného času zostavovali v jednom prípade aj sady presýpacích hodín.
Presýpacie hodiny "Koleso času"
Za našich čias sa naučili vyrábať presýpacie hodiny s „fabrikou“ na celý rok V hlavnom meste Maďarska, Budapešti, každoročne v posledný decembrový deň stoja obrie presýpacie hodiny „Koleso času“ vysoké niekoľko metrov. , urobí pol otáčky, aby sa začal nový ročný cyklus práce.
Preklápanie presýpacích hodín sa vždy vykonáva jedným smerom, starým spôsobom: pomocou káblov a jednoduchého mechanizmu.
A tu je zameranie!
Vedeli ste, že vajce môžete položiť na stôl špičkou nadol?
Vo vnútri takéhoto vajíčka sú vyrobené asymetrické presýpacie hodiny. Keď je všetok piesok v časti banky, ktorá je symetrická vzhľadom na vajce, potom sa môže položiť na stôl na ostrom konci a bude stáť
Po chvíli, keď začne piesok odpadávať, ťažisko vajíčka sa posunie a vajíčko spadne. Druhýkrát ich nebude možné nasadiť na ostrý koniec, kým sa všetok piesok v hodinkách nevysype späť do pôvodnej polohy.
V našej dobe presýpacie hodiny získali mnoho rôznych variácií prevedenia a už sa presunuli do kategórie suvenírov a vedeckých hračiek.
Namiesto piesku a vzduchu v presýpacích hodinách možno použiť napríklad guľôčky a kvapalinu alebo dve kvapaliny, ktoré sa veľmi líšia hustotou.
Alebo možno budete môcť vymyslieť svoju vlastnú verziu „presýpacích hodín“?