『壹』 沙漏計算時間的原理
沙漏是根據從一個容器漏到另一個容器的沙量來計時。西方沙漏由兩個玻璃球和一個狹窄的連接管道組成的。通過充滿了沙子的玻璃球從上面穿過狹窄的管道流入底部玻璃球所需要的時間來對時間進行測量。
一旦所有的沙子都已流到的底部玻璃球,該沙漏可以被顛倒以測量時間了,一般的沙漏有一個名義上的運行時間1分鍾。影響時間沙漏的因素包括:填充物的多少、玻璃球內壁的曲線形狀(沙漏正置和倒置的計時長度有細微差別)、頸部管道的寬度、填充物的類型和質量。
(1)怎樣計算沙漏時間擴展閱讀
人類最早使用的計時儀器是利用太陽的射影長短和方向來判斷時間的。前者稱為圭表,用來測量日中時間、定四季和辨方位;後者稱為日晷,用來測量時間。圭表等太陽鍾在陰天或夜間就失去效用。為此人們又發明了漏壺和沙漏、油燈鍾和蠟燭鍾等計時儀器。
因刻漏冬天水易結冰,故有改用流沙驅動的。《明史·天文志》載明初詹希元創造了"五輪沙漏"。後來周述學加大了流沙孔,以防堵塞,改用六個輪子。宋濂(1310~1381)著《宋學士文集》記載了沙漏結構,有零件尺寸和減速齒輪各輪齒數。
西方發現最早的沙漏大約在公元1100年,比我國的沙漏出現要晚。我國的沙漏也是古代一種計量時間的儀器。沙漏的製造原理與漏刻大體相同,它是根據流沙從一個容器漏到另一個容器的時間來計量時間。這種採用流沙代替水的方法,是因為我國北方冬天空氣寒冷,水容易結冰的緣故。