Colegiul Tehnic “Aurel Vlaicu”Baia Mare

ProiectProiect

Masurarea TimpuluiMasurarea Timpului

Realizatori: Coordonator:

Chifor Adrian Prof. Ing. Grosu Gabriel Macavei Rodica

MetrologiaMetrologia este o ramură a fizicii care se ocupă cu studiul

măsurărilor, sistemelor de măsurare, mijloacelor de măsură, stabilirea unităţilor de măsură şi totalitatea activităţilor (legale şi administrative) privitoare la măsurări, la etaloane, la aparate şi instrumente de măsură, precum şi la supravegherea folosirii lor economice. Metrologia cuprinde atât aspectele teoretice cât şi cele practice ale măsurărilor, oricare ar fi nivelul, modalitatea şi scopul efectuării lor sau domeniul ştiinţei sau tehnicii în care intervin.

Conţinutul metrologiei este divizat în mai multe părţi încadrate în metrologia generală, aplicată sau în cea legală.

Metrologia generală tratează problemele specifice măsurării anumitei mărimi, clase de mărimi sau a unui domeniu de aplicaţii.

Metrologia aplicată tratează probleme specifice măsurării unei anumite mărimi, unei clase de mărimi sau a unui domeniu de aplicaţii, iar după mărimea sau clasa de mărimi măsurate pot fi deosebite: metrologia masei, metrologia timpului, metrologia temperaturii, metrologia mărimilor electrice, etc. Dupa domeniul de aplicaţii pot fi deosebite : metrologia industrială, metrologia medicală, metrologia tehnicii nucleare, etc.

Metrologia legală tratează condiţiile, cerinţele şi prescripţiile obligatorii pentru asigurarea corectitudinii, uniformalităţii şi preciziei măsurilor pe plan naţional şi internaţional.

Mărimea este atributul unor fenomene, al unor corpuri sau al unor substanţe care pot fi diferenţiate calitativ şi determinate cantitativ. Un obiect poate avea proprietăţi măsurabile şi nemăsurabile. Numai o proprietate măsurabilă poate constituii o mărime.

Termenul de mărime se poate referi la o mărime în sens general (ex. forţă, rezistenţă electrică, lungime) sau la o mărime specifică (ex. lungimea unei anumite tije).

Mărimile fizice caracterizează proprietăţile fizice ale materiei (ex. volum, masă), starea materiei (ex. vâscozitate, fluiditate), mişcarea materiei (ex. viteză, acceleraţie) şi fenomenele fizice (ex. indicele de refracţie).

Caracteristica principală a mărimilor fizice este faptul că sunt măsurabile, adică se pot detecta şi evalua cantitativ cu un anumit mijloc de măsurare.

Simbolul unei mărimi reprezintă semnul convenţional prin care se desemnează o mărime. (ex. F – simbolul forţei, m – simbolul masei, etc.).

Măsurarea reprezintă ansamblul operaţiilor care au ca scop determinarea unei mărimi. Operaţia de măsurare a unei mărimi fizice constă de fapt în compararea mărimii date cu o altă mărime de aceeaşi natură, luată în mod convenţional ca unitate de măsură.

Mărimea supusă măsurării se numeşte măsurand.

Metodele de măsurare reprezintă procedeele, principiile şi mijloacele pe care se bazează efectuarea unei măsurări pentru obţinerea unui rezultat care să reprezinte cât mai corect mărimea supusă procesului de măsurare.

Metodele de măsurare se pot clasifica după mai multe criterii:

a.) După modul de efectuare a măsurării b.) După modul de variaţie a mărimii măsurate şi după modul de organizare a operaţiei de măsurare c.) După forma de reprezentare a rezultatelor mărimilor d.) După precizia şi rapiditatea supusă determinării e.) După modul de exprimare a rezultatelor f.) După modul de obţinere a valorii numerice

Erorile de măsurare – sunt erorile care apar în timpul procesului de măsurare şi reprezintă abaterea valorii obţinute de la valoarea reală, prin măsurare. Ele se pot clasifica după cauze sau după modul de manifestare.

După cauze se disting: - erori de indicaţie;

- erori de citire; - erori de etalonare; - erori de reglare; - erori de metodă

După modul de manifestare există: - erori sistematice - erori întâmplătoare - erori grosolane

Timpul

Definitie:

Timpul aste o mặrime fundamentalặ în Sistemul International. Este una dintre dimensiunile din Univers, diferită de dimensiunile spaţiale prin aceea că el ordonează evenimentele într-o succesiune ireversibilă .

Unitati de masura:

Unitatea de măsură pentru timp în Sistemul Internaţional de Unităţi de Măsură este secunda, având simbolul „s”. Ea este definită pe baza

proprietăţilor atomului de cesiu. Definiţia mai veche era făcută pe baza divizării zilei solare medii în ore, minute şi secunde; aceasta s-a utilizat până la apariţia ceasurilor atomice, capabile să pună în evidenţă neuniformitatea rotaţiei Pământului.

Ca unitate de masura pentru timp, anul poate fi una din mai multe variante, fiind necesar sa se precizeze care dintre ele este folosita daca este necesara precizie mare:

        - anul iulian, egal cu 365,25 zile sau 31 557 600 secunde - anul gregorian, egal cu 365,2425 zile sau 31 556 952 secunde

        - anul „obisnuit”, de 365 zile sau 31 536 000 secunde   - anul tropic, cu precizarea suplimentara cu privire la care an tropic se face referire.

Multiplii si submultiplii secundei:

Milisecunda ( = 0.001 secunde)

Microsecunda ( = 0.001 milisecunde)

Secunda

Minutul 1min ( = 60 s)

Ora ( 1 ora = 60 min = 3.600 s)

Ziua ( 1 zi = 24 ore)

Anul ( 1 an = 365 zile)

Secolul ( 1 secol = 100 ani)

Mileniul ( 1mileniu = 10 secole)

Aparate de masura:

Ceasul este un instrument de masurare a timpului. În mod normal, termenul ceas se refera la un dispozitiv ce indica ora exacta conform unui standard de timp, iar termenul cronometru pentru un dispozitiv ce masoara durate de timp. Prin extensie, termenl ceas se utilizeaza si pentru dispozitive ce receptioneaza indica ora exacta transmisa de un dispozitiv aflat la distanta.

După modul de funcţionare distingem:

- ceasuri solare, care indică timpul solar adevărat:

- Cadranul solar

Cadranul solar este un dispozitiv care măsoară

timpul în funcţie de poziţia Soarelui. Modelele

obişnuite cum ar fi cadranul solar orizontal,

sunt formate dintr-un ac indicator şi o suprafaţă

netedă marcată cu mai multe linii ce indică orele

zilei. În funcţie de mişcarea Soarelui,umbra acului indicator se aliniază progresiv cu liniile marcate pe placă, indicând astfel momentul din zi. Acul indicator este aliniat cu axa de rotaţie a Pământului.

- gnomonul

- clepsidre cu nisip sau cu apă

O clepsidră este un dispozitiv folosit pentru a măsura timpul.Este alcătuită din două incinte de sticlă, una deasupra celeilalte şiconectate printr-un tub fin, de asemenea din sticlă.

- lumânare gradată

- metronom

Metronomul este un instrument care marchează, prin bătăileregulate ale unui pendul, intervale egale de timp și care se întrebuințează în laboratoare, în muzică etc.

- ceasuri mecanice:

- ceas cu pendul (ce utilizează un pendul gravitaţional)

- ceas cu pendul de torsiune

- ceas cu balansier (ce utilizează un pendul elastic)

- ceas electromecanic care foloseşte energie electrică pentru funcţionare, mişcarea fiind transmisă pe cale mecanică.

- ceas electronic, care în ciuda numelui, măsoară timpul pe baza unui fenomen mecanic, şi anume vibraţia unui cristal de cuarţ

- ceas atomic ce utilizează oscilaţiile produse de un dispozitiv de tip laser

- cronograf

Cronograful este un ceas capabil sa indice ora exacta si sa functioneze ca un cronometru simultan. Este un aparat automat de precizie, prevazut cu un mecanism de ceasornic, care înregistreaza începutul si sfârsitul unei actiuni sau al unui fenomen în desfasurare, folosit în fizica, în aviatie, în sport.

- cronometru

Cronometrul este un instrument de precizie care funcţionează pe principiul ceasornicului, permițând măsurarea timpului până la fracțiuni de secundă (folosit la normarea proceselor de muncă, la determinarea rezultatelor în întreceri sportive etc.)

Pentru a determina perioade exacte de timp se foloseste cronometrul sau:       - scala tahimetrica, scara de pe cadranul sau de pe luneta unui tahimetru, cu ajutorul

careia se pot masura vitezele       - pulsometrul folosit în medicina pentru masurarea pulsului       - altimetrul folosit de alpinisti pentru determinarea timpului si altitudinii       - ceasuri prelucrate în calculatoare de buzunar, telefon mobil etc.

După utilizare şi formă ceasurile pot fi:

- Ceasuri de perete (cu pendulă), ceasuri de turn (orologii)

- Ceasuri de buzunar, ceasuri de mână

- Ceasuri deşteptătoare

- Ceasuri pentru scufundători, pentru şah

- Ceasuri pentru piloţi

- Ceasuri astronomice