Relógio

The Shepherd Gate Relógio no Observatório Real, Greenwich

Rádio relógio digital

Cara de relógio 24 horas em Florença

Um relógio ou um relógio é um dispositivo usado para medir e indicar o tempo. O relógio é uma das mais antigas invenções humanas, atendendo à necessidade de medir intervalos de tempo menores que as unidades naturais como o dia, o mês lunar e o ano. Dispositivos operando em vários processos físicos têm sido usados ao longo dos milênios.

Alguns predecessores do relógio moderno podem ser considerados como "relógios" que são baseados no movimento da natureza: Um relógio de sol mostra o tempo exibindo a posição de uma sombra em uma superfície plana. Há uma variedade de temporizadores de duração, um exemplo bem conhecido é a ampulheta. Os relógios de água, juntamente com os relógios de sol, são possivelmente os mais antigos instrumentos de medição do tempo. Um grande avanço ocorreu com a invenção do escape de borda, que possibilitou os primeiros relógios mecânicos por volta de 1300 na Europa, que marcavam o tempo com cronômetros oscilantes como rodas de balanço.

Tradicionalmente, em relojoaria (o estudo da cronometragem), o termo relógio era usado para um relógio que batia, enquanto um relógio que não marcava as horas de forma audível era chamado de relógio. Essa distinção não é mais feita. Relógios e outros relógios que podem ser carregados na pessoa geralmente não são chamados de relógios. Os relógios acionados por mola apareceram durante o século XV. Durante os séculos XV e XVI, a relojoaria floresceu. O próximo desenvolvimento em precisão ocorreu após 1656 com a invenção do relógio de pêndulo por Christiaan Huygens. Um grande estímulo para melhorar a precisão e a confiabilidade dos relógios foi a importância de manter o tempo preciso para a navegação. O mecanismo de um relógio com uma série de engrenagens acionadas por uma mola ou pesos é conhecido como mecanismo de relojoaria; o termo é usado por extensão para um mecanismo semelhante não usado em um relógio. O relógio elétrico foi patenteado em 1840 e os relógios eletrônicos foram introduzidos no século 20, tornando-se difundidos com o desenvolvimento de pequenos dispositivos semicondutores movidos a bateria.

O elemento de cronometragem em todo relógio moderno é um oscilador harmônico, um objeto físico (ressonador) que vibra ou oscila em uma frequência específica. Esse objeto pode ser um pêndulo, um diapasão, um cristal de quartzo ou a vibração de elétrons em átomos ao emitirem micro-ondas, cujo último método é tão preciso que serve como definição do segundo.

Os relógios têm diferentes formas de mostrar a hora. Os relógios analógicos indicam a hora com um mostrador de relógio tradicional, com ponteiros em movimento. Os relógios digitais exibem uma representação numérica do tempo. Dois sistemas de numeração estão em uso: notação de 12 horas e notação de 24 horas. A maioria dos relógios digitais usa mecanismos eletrônicos e displays LCD, LED ou VFD. Para cegos e para uso em telefones, os relógios falantes indicam a hora de forma audível em palavras. Existem também relógios para cegos que possuem visores que podem ser lidos pelo toque.

Etimologia

A palavra relógio deriva da palavra latina medieval para 'sino'—clocca—e tem cognatos em muitos idiomas europeus. Os relógios se espalharam para a Inglaterra dos Países Baixos, então a palavra inglesa veio do alemão baixo médio e do holandês médio Klocke . A palavra deriva do inglês médio clokke, francês do norte antigo cloque, ou holandês médio clocke, todos os quais significam 'sino' e derivam de uma raiz irlandesa antiga.

Histórico dos dispositivos de medição de tempo

Relógios de sol

Dióxido de sol horizontal simples

A posição aparente do Sol no céu se move ao longo de cada dia, refletindo a rotação da Terra. As sombras lançadas por objetos estacionários movem-se de forma correspondente, de modo que suas posições podem ser usadas para indicar a hora do dia. Um relógio de sol mostra a hora exibindo a posição de uma sombra em uma superfície (geralmente) plana, que possui marcações que correspondem às horas. Os relógios de sol podem ser horizontais, verticais ou em outras orientações. Relógios de sol foram amplamente utilizados nos tempos antigos. Com o conhecimento da latitude, um relógio de sol bem construído pode medir a hora solar local com precisão razoável, dentro de um minuto ou dois. Os relógios de sol continuaram a ser usados para monitorar o desempenho dos relógios até a década de 1830, quando o uso do telégrafo e dos trens padronizou o tempo e os fusos horários entre as cidades.

Dispositivos que medem duração, tempo decorrido e intervalos

O fluxo de areia em uma ampulheta pode ser usado para manter o controle do tempo decorrido.

Muitos dispositivos podem ser usados para marcar a passagem do tempo sem respeitar o tempo de referência (hora do dia, horas, minutos, etc.) e podem ser úteis para medir a duração ou os intervalos. Exemplos de tais temporizadores de duração são relógios de vela, relógios de incenso e a ampulheta. Tanto o relógio de vela quanto o relógio de incenso funcionam com o mesmo princípio em que o consumo de recursos é mais ou menos constante, permitindo estimativas razoavelmente precisas e repetíveis de passagens de tempo. Na ampulheta, areia fina vazando por um pequeno orifício a uma taxa constante indica uma passagem arbitrária e predeterminada do tempo. O recurso não é consumido, mas reutilizado.

Relógios de água

Um relógio de água para goldbeating goldleaf em Mandalay (Myanmar)

Relógios de água, juntamente com os relógios de sol, são possivelmente os mais antigos instrumentos de medição de tempo, com as únicas exceções sendo o contador de dias. Dada a sua grande antiguidade, onde e quando eles existiram não se sabe e talvez seja incognoscível. O escoamento em forma de tigela é a forma mais simples de um relógio de água e é conhecido por ter existido na Babilônia e no Egito por volta do século 16 aC. Outras regiões do mundo, incluindo Índia e China, também têm evidências antigas de relógios de água, mas as datas mais antigas são menos certas. Alguns autores, no entanto, escrevem sobre relógios de água aparecendo já em 4000 aC nessas regiões do mundo.

O astrônomo grego Andronicus de Cyrrhus supervisionou a construção da Torre dos Ventos em Atenas no século I a.C. As civilizações grega e romana desenvolveram o design do relógio de água com maior precisão. Esses avanços foram transmitidos pelos tempos bizantino e islâmico, eventualmente voltando para a Europa. Independentemente, os chineses desenvolveram seus próprios relógios de água avançados (水鐘) em 725 DC, passando suas ideias para a Coréia e o Japão.

Alguns designs de relógios de água foram desenvolvidos de forma independente e algum conhecimento foi transferido através da disseminação do comércio. As sociedades pré-modernas não têm os mesmos requisitos precisos de cronometragem que existem nas sociedades industriais modernas, onde cada hora de trabalho ou descanso é monitorada, e o trabalho pode começar ou terminar a qualquer momento, independentemente das condições externas. Em vez disso, os relógios de água nas sociedades antigas eram usados principalmente por razões astrológicas. Esses primeiros relógios de água eram calibrados com um relógio de sol. Embora nunca tenha atingido o nível de precisão de um relógio moderno, o relógio de água foi o dispositivo de cronometragem mais preciso e comumente usado por milênios, até ser substituído pelo relógio de pêndulo mais preciso na Europa do século XVII.

A civilização islâmica é creditada por avançar ainda mais a precisão dos relógios com engenharia elaborada. Em 797 (ou possivelmente 801), o califa abássida de Bagdá, Harun al-Rashid, presenteou Carlos Magno com um elefante asiático chamado Abul-Abbas junto com um "exemplo particularmente elaborado" de um relógio de água. O Papa Silvestre II introduziu os relógios no norte e oeste da Europa por volta de 1000 DC.

Relógios mecânicos de água

O primeiro relógio de engrenagens conhecido foi inventado pelo grande matemático, físico e engenheiro Arquimedes durante o século III aC. Arquimedes criou seu relógio astronômico que também era um relógio cuco com pássaros cantando e se movendo a cada hora. É o primeiro relógio de carrilhão enquanto toca música e simultaneamente com uma pessoa piscando os olhos surpresa com o canto dos pássaros. O relógio de Arquimedes funciona com um sistema de quatro pesos, contrapesos e cordas regulados por um sistema de flutuadores em um recipiente de água com sifões que regulam a continuação automática do relógio. Os princípios desse tipo de relógio são descritos pelo matemático e físico Hero, que diz que alguns deles funcionam com uma corrente que gira uma engrenagem do mecanismo. Outro relógio grego provavelmente construído na época de Alexandre estava em Gaza, descrito por Procópio. O relógio de Gaza provavelmente era um Meteoroskopeion, ou seja, um edifício que mostrava os fenômenos celestes e as horas. Possuía ponteiro de hora e alguns automatismos semelhantes ao relógio de Arquimedes. Havia 12 portas abrindo uma a cada hora com Hércules realizando seus trabalhos, o Leão à uma hora etc., e à noite uma lâmpada se torna visível a cada hora, com 12 janelas abrindo para mostrar as horas.

Um modelo de escala de Su Song's Astronomical Clock Tower, construído em Kaifeng do século XI, China. Foi conduzido por uma grande roda de água, acionamento de corrente e mecanismo de escape.

Um relógio de roda dentada movido a água foi criado na China por Yi Xing e Liang Lingzan. Este não é considerado um relógio com mecanismo de escape, pois era unidirecional, o polímata e gênio da dinastia Song Su Song (1020–1101) o incorporou em sua inovação monumental da torre do relógio astronômico de Kaifeng em 1088. Seu relógio astronômico e esfera armilar giratória ainda dependia do uso de água corrente durante a primavera, verão, outono e mercúrio líquido durante a temperatura congelante do inverno (ou seja, hidráulica).

No dispositivo de articulação da roda d'água de Su Song, a ação de prender e liberar o escapamento foi alcançada pela gravidade exercida periodicamente como o fluxo contínuo de recipientes cheios de líquido de tamanho limitado. Em uma única linha de evolução, o relógio de Su Song uniu, portanto, o conceito da clepsidra e do relógio mecânico em um único dispositivo acionado por mecânica e hidráulica. Em seu memorial, Su Song escreveu sobre esse conceito:

De acordo com a opinião de seu servo, houve muitos sistemas e projetos para instrumentos astronômicos durante as dinastias passadas, todos diferentes uns dos outros em pequenos aspectos. Mas o princípio do uso da energia da água para o mecanismo de condução sempre foi o mesmo. Os céus se movem sem cessar, mas assim também a água flui (e queda). Assim, se a água é feita para vazar com perfeita uniformidade, então a comparação dos movimentos rotativos (dos céus e da máquina) não mostrará nenhuma discrepância ou contradição; pois a agitação segue o incessante.

Song também foi fortemente influenciado pela esfera armilar anterior criada por Zhang Sixun (976 DC), que também empregou o mecanismo de escape e usou mercúrio líquido em vez de água na roda d'água de sua torre do relógio astronômico. Os mecanismos mecânicos da torre astronômica de Su Song apresentavam uma grande roda motriz de 11 pés de diâmetro, carregando 36 conchas, em cada uma das quais a água escorria a uma taxa uniforme do "tanque de nível constante". 34;. O eixo motriz principal de ferro, com seus pescoços cilíndricos apoiados em rolamentos de ferro em forma de meia-lua, terminava em um pinhão, que engatava uma roda dentada na extremidade inferior do eixo principal de transmissão vertical. Esta grande torre de relógio hidromecânica astronômica tinha cerca de dez metros de altura (cerca de 30 pés) e apresentava um escapamento de relógio e era indiretamente alimentada por uma roda giratória com queda de água e mercúrio líquido. Uma réplica em tamanho real do relógio de Su Song existe no Museu Nacional de Ciências Naturais da República da China (Taiwan), cidade de Taichung. Esta réplica em escala real e totalmente funcional, com aproximadamente 12 metros (39 pés) de altura, foi construída a partir das descrições originais e desenhos mecânicos de Su Song.

Um relógio de elefante em um manuscrito de Al-Jazari (1206 AD) de O Livro do Conhecimento de Dispositivos Mecânicos Engenhosos

No século 12, Al-Jazari, um engenheiro da Mesopotâmia (viveu de 1136 a 1206) que trabalhou para Artuqid, rei de Diyar-Bakr, Nasir al-Din, fez vários relógios de todas as formas e tamanhos. Os relógios mais reputados incluíam os relógios de elefante, escriba e castelo, alguns dos quais foram reconstruídos com sucesso. Além de indicar as horas, esses grandes relógios eram símbolos de status, grandeza e riqueza do estado de Urtuq.

Totalmente mecânico

A palavra horologia (do grego ὥρα—'hora' e λέγειν—'contar') foi usado para descrever os primeiros relógios mecânicos, mas o uso dessa palavra (ainda usada em várias línguas românicas) para todos os cronometristas oculta a verdadeira natureza dos mecanismos. Por exemplo, há um registro de que em 1176 a Catedral de Sens, na França, instalou um 'horologe' mas o mecanismo usado é desconhecido. De acordo com Jocelyn de Brakelond, em 1198 durante um incêndio na abadia de St Edmundsbury (agora Bury St Edmunds), os monges "correram para o relógio" para buscar água, indicando que seu relógio de água tinha um reservatório grande o suficiente para ajudar a extinguir o incêndio ocasional. A palavra relógio (via latim medieval clocca do irlandês antigo clocc, ambos significando 'sino'), que substitui gradualmente "horologe& #34;, sugere que foi o som dos sinos que também caracterizou os protótipos de relógios mecânicos que surgiram durante o século XIII na Europa.

Um relógio do século XVII em Läckö Castle, Suécia

Na Europa, entre 1280 e 1320, houve um aumento no número de referências a relógios e relojoeiros nos registros da igreja, o que provavelmente indica que um novo tipo de mecanismo de relógio foi inventado. Os mecanismos de relógio existentes que usavam a energia da água estavam sendo adaptados para obter a força motriz da queda de pesos. Esse poder era controlado por alguma forma de mecanismo oscilante, provavelmente derivado de sinos ou dispositivos de alarme existentes. Essa liberação controlada de energia – o escape – marca o início do verdadeiro relógio mecânico, que diferia dos relógios de roda dentada mencionados anteriormente. Mecanismo de escapamento de borda derivado do surgimento de verdadeiros relógios mecânicos, que não precisavam de nenhum tipo de energia fluida, como água ou mercúrio, para funcionar.

Estes relógios mecânicos foram concebidos para dois propósitos principais: para sinalização e notificação (por exemplo, a cronometragem de serviços e eventos públicos) e para modelar o sistema solar. O primeiro objetivo é administrativo, o segundo surge naturalmente devido aos interesses acadêmicos em astronomia, ciência, astrologia e como esses assuntos se integravam à filosofia religiosa da época. O astrolábio era usado tanto por astrônomos quanto por astrólogos, e era natural aplicar um mecanismo mecânico à placa rotativa para produzir um modelo funcional do sistema solar.

Relógios simples destinados principalmente à notificação foram instalados em torres e nem sempre exigiam rostos ou mãos. Eles teriam anunciado as horas canônicas ou intervalos entre os horários de oração. As horas canônicas variavam em duração à medida que mudavam os horários do nascer e do pôr do sol. Os relógios astronômicos mais sofisticados teriam mostradores ou ponteiros móveis e mostrariam o tempo em vários sistemas de tempo, incluindo horas italianas, horas canônicas e o tempo medido pelos astrônomos da época. Ambos os estilos de relógio começaram a adquirir recursos extravagantes, como autômatos.

Em 1283, um grande relógio foi instalado em Dunstable Priory, em Bedfordshire, no sul da Inglaterra; sua localização acima da tela sugere que não era um relógio de água. Em 1292, a Catedral de Canterbury instalou um 'grande relógio'. Nos 30 anos seguintes, há menções de relógios em várias instituições eclesiásticas na Inglaterra, Itália e França. Em 1322, um novo relógio foi instalado em Norwich, um substituto caro para um relógio anterior instalado em 1273. Ele tinha um mostrador astronômico grande (2 metros) com autômatos e sinos. Os custos da instalação incluíram o emprego em tempo integral de dois relojoeiros por dois anos.

Astronômico

Richard de Wallingford apontando para um relógio, seu presente para a Abadia de St Albans

Máquina do relógio do século XVI Convento de Cristo, Tomar, Portugal

Um elaborado relógio de água, o 'Motor Cósmico', foi inventado por Su Song, um polímata chinês, projetado e construído na China em 1092. Esta grande torre de relógio astronômico hidromecânico tinha cerca de dez metros de altura (cerca de 30 pés) e era movido indiretamente por uma roda giratória com queda de água e mercúrio líquido, que girava uma esfera armilar capaz de calcular problemas astronômicos complexos.

Na Europa, havia relógios construídos por Ricardo de Wallingford em Albans em 1336, e por Giovanni de Dondi em Pádua de 1348 a 1364. Eles não existem mais, mas descrições detalhadas de seu projeto e construção sobrevivem, e reproduções modernas tem sido feito. Eles ilustram a rapidez com que a teoria do relógio mecânico foi traduzida em construções práticas e também que um dos muitos impulsos para seu desenvolvimento foi o desejo dos astrônomos de investigar fenômenos celestes.

O Astrarium de Giovanni Dondi dell'Orologio foi um complexo relógio astronômico construído entre 1348 e 1364 em Pádua, Itália, pelo médico e relojoeiro Giovanni Dondi dell'Orologio. O Astrarium tinha sete faces e 107 engrenagens móveis; mostrava as posições do sol, da lua e dos cinco planetas então conhecidos, bem como os dias de festas religiosas. O astrário tinha cerca de 1 metro de altura e consistia em uma estrutura de latão ou ferro de sete lados apoiada em 7 pés decorativos em forma de pata. A seção inferior forneceu um mostrador de 24 horas e um grande tambor de calendário, mostrando as festas fixas da igreja, as festas móveis e a posição no zodíaco do nodo ascendente da lua. A seção superior continha 7 mostradores, cada um com cerca de 30 cm de diâmetro, mostrando os dados posicionais para o Primum Mobile, Vênus, Mercúrio, a lua, Saturno, Júpiter e Marte. Diretamente acima do mostrador de 24 horas está o mostrador do Primum Mobile, assim chamado porque reproduz o movimento diurno das estrelas e o movimento anual do sol contra o fundo das estrelas. Cada um dos 'planetários' os mostradores usavam um mecanismo de relógio complexo para produzir modelos razoavelmente precisos dos planetas. movimento. Estes concordaram razoavelmente bem tanto com a teoria ptolomaica quanto com as observações.

O relógio de Wallingford tinha um grande mostrador do tipo astrolábio, mostrando o sol, a idade da lua, fase e nodo, um mapa estelar e possivelmente os planetas. Além disso, tinha uma roda da sorte e um indicador do estado da maré na London Bridge. Os sinos tocavam a cada hora, o número de badaladas indicando a hora. O relógio de Dondi era uma construção de sete lados, 1 metro de altura, com mostradores mostrando a hora do dia, incluindo minutos, os movimentos de todos os planetas conhecidos, um calendário automático de festas fixas e móveis e um ponteiro de previsão de eclipses. girando uma vez a cada 18 anos. Não se sabe quão precisos ou confiáveis esses relógios teriam sido. Eles provavelmente eram ajustados manualmente todos os dias para compensar erros causados pelo desgaste e fabricação imprecisa. Os relógios de água às vezes ainda são usados hoje e podem ser examinados em lugares como castelos e museus antigos. O relógio da Catedral de Salisbury, construído em 1386, é considerado o relógio mecânico sobrevivente mais antigo do mundo que marca as horas.

Acionado por mola

• Exemplos de relógios movidos a mola
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  Relógio de carruagem Matthew Norman com chave de enrolamento

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  Relógio decorado William Gilbert mantel

Os relojoeiros desenvolveram a sua arte de várias formas. Construir relógios menores foi um desafio técnico, assim como melhorar a precisão e a confiabilidade. Os relógios podem ser peças de exibição impressionantes para demonstrar habilidade artesanal, ou itens menos caros, produzidos em massa para uso doméstico. O escapamento em particular foi um fator importante que afetou a precisão do relógio, então muitos mecanismos diferentes foram tentados.

Os relógios movidos a mola apareceram durante o século 15, embora muitas vezes sejam erroneamente creditados ao relojoeiro de Nuremberg Peter Henlein (ou Henle, ou Hele) por volta de 1511. O mais antigo relógio acionado por mola existente é o relógio de câmara dado a Phillip, o Bom, Duque da Borgonha, por volta de 1430, agora no Germanisches Nationalmuseum. A energia da mola apresentou aos relojoeiros um novo problema: como manter o movimento do relógio funcionando a uma taxa constante enquanto a mola descia. Isso resultou na invenção do stackfreed e do fusível no século 15, e muitas outras inovações, até a invenção do moderno barril de going em 1760.

Os primeiros mostradores de relógio não indicavam minutos e segundos. Um relógio com um mostrador indicando minutos foi ilustrado em um manuscrito de 1475 de Paulus Almanus, e alguns relógios do século XV na Alemanha indicavam minutos e segundos. Um registro antigo de um ponteiro de segundos em um relógio remonta a cerca de 1560 em um relógio agora na coleção Fremersdorf.

Durante os séculos XV e XVI, a relojoaria floresceu, particularmente nas cidades metalúrgicas de Nuremberg e Augsburg, e em Blois, na França. Alguns dos relógios de mesa mais básicos têm apenas um ponteiro de cronometragem, com o mostrador entre os marcadores de horas sendo dividido em quatro partes iguais, tornando os relógios legíveis até os 15 minutos mais próximos. Outros relógios eram exibições de artesanato e habilidade, incorporando indicadores astronômicos e movimentos musicais. O escape cross-beat foi inventado em 1584 por Jost Bürgi, que também desenvolveu o remontoire. Os relógios de Bürgi foram uma grande melhoria na precisão, pois estavam corretos em um minuto por dia. Esses relógios ajudaram o astrônomo do século XVI Tycho Brahe a observar eventos astronômicos com uma precisão muito maior do que antes.

Relógio de lanterna, alemão, C.1570

Pêndulo

O primeiro relógio de pêndulo, projetado por Christiaan Huygens em 1656

O próximo desenvolvimento em precisão ocorreu após 1656 com a invenção do relógio de pêndulo. Galileu teve a ideia de usar um bob oscilante para regular o movimento de um dispositivo de contagem de tempo no início do século XVII. Christiaan Huygens, no entanto, é geralmente creditado como o inventor. Ele determinou a fórmula matemática que relacionava o comprimento do pêndulo ao tempo (cerca de 99,4 cm ou 39,1 polegadas para o movimento de um segundo) e mandou fazer o primeiro relógio acionado por pêndulo. O primeiro modelo de relógio foi construído em 1657 em Haia, mas foi na Inglaterra que a ideia foi retomada. O relógio de caixa longa (também conhecido como relógio de avô) foi criado para abrigar o pêndulo e as obras do relojoeiro inglês William Clement em 1670 ou 1671. Foi também nessa época que as caixas de relógio começaram a ser feitas de madeira e mostradores de relógio para usar esmalte, bem como cerâmica pintada à mão.

Em 1670, William Clement criou o escapamento de âncora, uma melhoria em relação à Huygens' escapamento da coroa. Clement também introduziu a mola de suspensão do pêndulo em 1671. O ponteiro concêntrico dos minutos foi adicionado ao relógio por Daniel Quare, um relojoeiro de Londres e outros, e o ponteiro dos segundos foi introduzido pela primeira vez.

Espiral

Em 1675, Huygens e Robert Hooke inventaram a mola de balanço em espiral, ou espiral, projetada para controlar a velocidade de oscilação da roda de balanço. Esse avanço crucial finalmente possibilitou relógios de bolso precisos. O grande relojoeiro inglês Thomas Tompion foi um dos primeiros a usar esse mecanismo com sucesso em seus relógios de bolso e adotou o ponteiro dos minutos que, após vários designs testados, acabou se estabilizando na configuração moderna. O mecanismo de batida de cremalheira e caracol para bater relógios, foi introduzido durante o século 17 e tinha vantagens distintas sobre a 'contador' (ou 'placa de bloqueio'). Durante o século 20, havia um equívoco comum de que Edward Barlow inventou o golpe rack and snail. Na verdade, sua invenção estava ligada a um mecanismo de repetição que empregava a cremalheira e o caracol. O relógio de repetição, que marca o número de horas (ou mesmo minutos) sob demanda, foi inventado por Quare ou Barlow em 1676. George Graham inventou o escapamento para relógios em 1720.

Cronômetro marítimo

Um grande estímulo para melhorar a precisão e confiabilidade dos relógios foi a importância de manter o tempo preciso para a navegação. A posição de um navio no mar poderia ser determinada com razoável precisão se um navegador pudesse se referir a um relógio que atrasasse ou adiantasse menos de 10 segundos por dia. Este relógio não poderia conter um pêndulo, que seria praticamente inútil em um navio balançando. Em 1714, o governo britânico ofereceu grandes recompensas financeiras no valor de 20.000 libras para quem pudesse determinar a longitude com precisão. John Harrison, que dedicou sua vida a melhorar a precisão de seus relógios, mais tarde recebeu somas consideráveis sob a Lei da Longitude.

Em 1735, Harrison construiu seu primeiro cronômetro, que ele melhorou constantemente nos trinta anos seguintes antes de submetê-lo a exame. O relógio teve muitas inovações, incluindo o uso de rolamentos para reduzir o atrito, balanças ponderadas para compensar o balanço do navio no mar e o uso de dois metais diferentes para reduzir o problema de expansão do calor. O cronômetro foi testado em 1761 pelo filho de Harrison e ao final de 10 semanas o relógio errou menos de 5 segundos.

Produção em massa

Os britânicos dominaram a fabricação de relógios durante grande parte dos séculos XVII e XVIII, mas mantiveram um sistema de produção voltado para produtos de alta qualidade para a elite. Embora tenha havido uma tentativa de modernizar a fabricação de relógios com técnicas de produção em massa e a aplicação de ferramentas e máquinas de duplicação pela British Watch Company em 1843, foi nos Estados Unidos que esse sistema decolou. Em 1816, Eli Terry e alguns outros relojoeiros de Connecticut desenvolveram uma maneira de produzir relógios em massa usando peças intercambiáveis. Aaron Lufkin Dennison abriu uma fábrica em 1851 em Massachusetts que também usava peças intercambiáveis e, em 1861, dirigia uma empresa de sucesso incorporada como Waltham Watch Company.

Primeiro elétrico

Relógio eletromagnético francês adiantado

Em 1815, Francis Ronalds publicou o primeiro relógio elétrico alimentado por pilhas secas. Alexander Bain, relojoeiro escocês, patenteou o relógio elétrico em 1840. A mola principal do relógio elétrico é enrolada com um motor elétrico ou com um eletroímã e armadura. Em 1841, ele patenteou pela primeira vez o pêndulo eletromagnético. No final do século XIX, o advento da pilha seca viabilizou o uso de energia elétrica em relógios. Relógios acionados por mola ou peso que usam eletricidade, seja de corrente alternada (CA) ou corrente contínua (CC), para rebobinar a mola ou aumentar o peso de um relógio mecânico seriam classificados como relógios eletromecânicos. Essa classificação também se aplica a relógios que empregam um impulso elétrico para impulsionar o pêndulo. Nos relógios eletromecânicos, a eletricidade não serve para manter o tempo. Esses tipos de relógios foram feitos como relógios individuais, mas mais comumente usados em instalações de tempo sincronizado em escolas, empresas, fábricas, ferrovias e instalações governamentais como relógio mestre e relógios escravos.

Onde uma fonte elétrica CA de frequência estável está disponível, a cronometragem pode ser mantida de forma muito confiável usando um motor síncrono, essencialmente contando os ciclos. A corrente de alimentação alterna com uma frequência precisa de 50 hertz em muitos países e 60 hertz em outros. Embora a frequência possa variar ligeiramente durante o dia à medida que a carga muda, os geradores são projetados para manter um número preciso de ciclos ao longo do dia, de modo que o relógio pode ser uma fração de segundo lento ou rápido a qualquer momento, mas será perfeitamente preciso durante muito tempo. O rotor do motor gira a uma velocidade que está relacionada com a frequência de alternância. A engrenagem apropriada converte essa velocidade de rotação nas corretas para os ponteiros do relógio analógico. O tempo nesses casos é medido de várias maneiras, como contando os ciclos da fonte de CA, a vibração de um diapasão, o comportamento dos cristais de quartzo ou as vibrações quânticas dos átomos. Os circuitos eletrônicos dividem essas oscilações de alta frequência em outras mais lentas que comandam a exibição do tempo.

Quartzo

Imagem de um ressonador de cristal de quartzo, usado como o componente de cronometragem em relógios de quartzo e relógios, com o caso removido. É formado na forma de um garfo de afinação. A maioria desses cristais de relógio de quartzo vibram em uma frequência de 32768Hz.

As propriedades piezoelétricas do quartzo cristalino foram descobertas por Jacques e Pierre Curie em 1880. O primeiro oscilador de cristal foi inventado em 1917 por Alexander M. Nicholson, após o qual o primeiro oscilador de cristal de quartzo foi construído por Walter G. Cady em 1921. Em 1927, o primeiro relógio de quartzo foi construído por Warren Marrison e J.W. Horton na Bell Telephone Laboratories no Canadá. As décadas seguintes viram o desenvolvimento de relógios de quartzo como dispositivos de medição de tempo de precisão em ambientes de laboratório - a eletrônica de contagem volumosa e delicada, construída com tubos de vácuo na época, limitava seu uso prático em outros lugares. O National Bureau of Standards (agora NIST) baseou o padrão de tempo dos Estados Unidos em relógios de quartzo do final de 1929 até a década de 1960, quando mudou para relógios atômicos. Em 1969, a Seiko produziu o primeiro relógio de pulso de quartzo do mundo, o Astron. Sua precisão inerente e baixo custo de produção resultaram na proliferação subsequente de relógios e relógios de quartzo.

Atômica

Atualmente, os relógios atômicos são os relógios mais precisos que existem. Eles são consideravelmente mais precisos do que os relógios de quartzo, pois podem ser precisos em alguns segundos ao longo de trilhões de anos. Os relógios atômicos foram teorizados pela primeira vez por Lord Kelvin em 1879. Na década de 1930, o desenvolvimento da ressonância magnética criou um método prático para fazer isso. Um protótipo de dispositivo maser de amônia foi construído em 1949 no U.S. National Bureau of Standards (NBS, agora NIST). Embora fosse menos preciso do que os relógios de quartzo existentes, serviu para demonstrar o conceito. O primeiro relógio atômico preciso, um padrão de césio baseado em uma certa transição do átomo de césio-133, foi construído por Louis Essen em 1955 no National Physical Laboratory no Reino Unido. A calibração do relógio atômico padrão de césio foi realizada pelo uso da escala de tempo astronômica tempo das efemérides (ET). A partir de 2013, os relógios atômicos mais estáveis são relógios de itérbio, que são estáveis em menos de duas partes em 1 quintilhão (2×10⁻¹⁸).

Operação

A invenção do relógio mecânico no século 13 iniciou uma mudança nos métodos de cronometragem de processos contínuos, como o movimento da sombra do gnômon em um relógio de sol ou o fluxo de líquido em um relógio de água, para periódicos processos oscilatórios, como o balanço de um pêndulo ou a vibração de um cristal de quartzo, que tinham potencial para maior precisão. Todos os relógios modernos usam oscilação.

Embora os mecanismos que eles usam variem, todos os relógios oscilantes, mecânicos, elétricos e atômicos, funcionam de maneira semelhante e podem ser divididos em partes análogas. Eles consistem em um objeto que repete o mesmo movimento repetidamente, um oscilador, com um intervalo de tempo precisamente constante entre cada repetição, ou 'batida'. Anexado ao oscilador está um dispositivo controlador, que sustenta o movimento do oscilador substituindo a energia que ele perde com o atrito e converte suas oscilações em uma série de pulsos. Os pulsos são então contados por algum tipo de contador, e o número de contagens é convertido em unidades convenientes, geralmente segundos, minutos, horas, etc. Finalmente, algum tipo de indicador exibe o resultado em formato legível por humanos.

Fonte de energia

Oscilador

Roda de equilíbrio, o oscilador em um relógio de mantel mecânico.

O elemento de cronometragem em todo relógio moderno é um oscilador harmônico, um objeto físico (ressonador) que vibra ou oscila repetidamente em uma frequência precisamente constante.

• Em relógios mecânicos, este é um pêndulo ou uma roda de balanço.
• Em alguns primeiros relógios eletrônicos e relógios como o Accutron, é um garfo de afinação.
• Em relógios de quartzo e relógios, é um cristal de quartzo.
• Em relógios atômicos, é a vibração de elétrons em átomos à medida que emitem microondas.
• Nos primeiros relógios mecânicos antes de 1657, era uma roda de balanço ou foliot que não era um oscilador harmônico porque faltava uma mola de equilíbrio. Como resultado, eles eram muito imprecisos, com erros de talvez uma hora por dia.

A vantagem de um oscilador harmônico sobre outras formas de oscilador é que ele emprega ressonância para vibrar em uma frequência ressonante natural precisa ou "batida" dependente apenas de suas características físicas, e resiste a vibração em outras taxas. A possível precisão alcançável por um oscilador harmônico é medida por um parâmetro chamado Q, ou fator de qualidade, que aumenta (outras coisas sendo iguais) com sua frequência de ressonância. É por isso que há uma tendência de longo prazo para osciladores de frequência mais alta nos relógios. Rodas de equilíbrio e pêndulos sempre incluem um meio de ajustar a velocidade do relógio. Às vezes, os relógios de quartzo incluem um parafuso de taxa que ajusta um capacitor para esse fim. Os relógios atômicos são padrões primários e sua taxa não pode ser ajustada.

Relógios sincronizados ou escravos

O Relógio Shepherd Gate recebe seu sinal de tempo dentro do Observatório Real, Greenwich.

Alguns relógios dependem de um oscilador externo para sua precisão; ou seja, eles são sincronizados automaticamente com um relógio mais preciso:

• Relógios escravos, usados em grandes instituições e escolas dos anos 1860 aos anos 1970, manteve tempo com um pêndulo, mas foram conectados a um relógio mestre no edifício, e periodicamente recebeu um sinal para sincronizá-los com o mestre, muitas vezes na hora. Versões posteriores sem pêndulos foram desencadeadas por um pulso do relógio mestre e certas sequências usadas para forçar a sincronização rápida após uma falha de energia.

Relógio elétrico síncrono, por volta de 1940. Em 1940 o relógio síncrono tornou-se o tipo mais comum de relógio nos EUA.

• Os relógios elétricos síncronos não têm um oscilador interno, mas os ciclos de contagem da oscilação 50 ou 60 Hz da linha de alimentação AC, que é sincronizada pela utilidade para um oscilador de precisão. A contagem pode ser feita eletronicamente, geralmente em relógios com displays digitais, ou, em relógios analógicos, a AC pode dirigir um motor síncrono que gira uma fração exata de uma revolução para cada ciclo da tensão de linha e dirige o trem de engrenagem. Embora as mudanças na frequência da linha de grade devido a variações de carga podem fazer com que o relógio ganhe temporariamente ou perca vários segundos durante o curso de um dia, o número total de ciclos por 24 horas é mantido extremamente com precisão pela empresa utilitário, de modo que o relógio mantém o tempo com precisão durante longos períodos.
• Os relógios em tempo real do computador mantêm tempo com um cristal de quartzo, mas podem ser periodicamente (geralmente semanais) sincronizados através da Internet para relógios atômicos (UTC), usando o protocolo de tempo de rede (NTP).
• Os relógios de rádio mantêm tempo com um cristal de quartzo, mas são periodicamente sincronizados com sinais de tempo transmitidos de estações de rádio de tempo padrão dedicadas ou sinais de navegação por satélite, que são definidos por relógios atômicos.

Controlador

Tem a dupla função de manter o oscilador funcionando, dando-lhe 'empurrões' para repor a energia perdida pelo atrito, e convertendo suas vibrações em uma série de pulsos que servem para medir o tempo.

• Em relógios mecânicos, este é o escape, que dá impulsos precisos para o pêndulo balançando ou roda de balanço, e libera um dente de engrenagem do roda de escape em cada balanço, permitindo que todas as rodas do relógio para avançar uma quantidade fixa com cada balanço.
• Em relógios eletrônicos este é um circuito de oscilador eletrônico que dá o cristal de quartzo vibratório ou garfo de afinação minúsculo 'pushes', e gera uma série de pulsos elétricos, um para cada vibração do cristal, que é chamado de sinal de relógio.
• Em relógios atômicos o controlador é uma cavidade de micro-ondas evacuada anexada a um oscilador de micro-ondas controlado por um microprocessador. Um gás fino de átomos de césio é liberado na cavidade onde estão expostos a micro-ondas. Um laser mede quantos átomos absorveram os micro-ondas, e um sistema eletrônico de controle de feedback chamado um loop de bloqueio de fase sintoniza o oscilador de microondas até que esteja na frequência que faz com que os átomos vibram e absorvem os micro-ondas. Então o sinal de microondas é dividido por contadores digitais para se tornar o sinal do relógio.

Em relógios mecânicos, o baixo Q da roda de balanço ou do oscilador de pêndulo os tornava muito sensíveis ao efeito perturbador dos impulsos do escapamento, de modo que o escapamento tinha um grande efeito na precisão do relógio e em muitos projetos de escapamento foram julgados. O Q mais alto dos ressonadores em relógios eletrônicos os torna relativamente insensíveis aos efeitos perturbadores da potência de acionamento, de modo que o circuito do oscilador de acionamento é um componente muito menos crítico.

Cadeia do contador

Isso conta os pulsos e os soma para obter as unidades de tempo tradicionais de segundos, minutos, horas, etc. Geralmente tem uma provisão para configurar o relógio inserindo manualmente a hora correta no contador.

• Em relógios mecânicos isso é feito mecanicamente por um trem de engrenagem, conhecido como o trem de roda. O trem de engrenagem também tem uma segunda função; para transmitir energia mecânica da fonte de alimentação para executar o oscilador. Há um acoplamento de fricção chamado de "canhão pinion" entre as engrenagens que conduzem as mãos e o resto do relógio, permitindo que as mãos sejam giradas para definir o tempo.
• Em relógios digitais uma série de contadores de circuito integrado ou divisores adicionam os pulsos digitalmente, usando a lógica binária. Muitas vezes os botões de pressão no caso permitem que os contadores de hora e minuto sejam incrementados e decremented para definir o tempo.

Indicador

Isso exibe a contagem de segundos, minutos, horas, etc. em um formato legível por humanos.

• Os primeiros relógios mecânicos no século XIII não tinham um indicador visual e sinalizou o tempo audivelmente por sinos marcantes. Muitos relógios para este dia são relógios marcantes que atingem a hora.
• Os relógios analógicos exibem tempo com uma face de relógio analógico, que consiste em um mostrador com os números 1 a 12 ou 24, as horas no dia, ao redor do exterior. As horas são indicadas com uma mão de hora, o que faz uma ou duas revoluções em um dia, enquanto os minutos são indicados por uma mão minuto, o que faz uma revolução por hora. Em relógios mecânicos um trem de engrenagem dirige as mãos; em relógios eletrônicos o circuito produz pulsos cada segundo que dirige um motor de passo e trem de engrenagem, que move as mãos.
• Os relógios digitais exibem o tempo em alterar os dígitos periodicamente em um display digital. Um equívoco comum é que um relógio digital é mais preciso do que um relógio de parede analógico, mas o tipo de indicador é separado e separado da precisão da fonte de tempo.
• Os relógios de conversação e os serviços de relógio de fala fornecidos pelas empresas telefônicas falam o tempo audivelmente, usando vozes gravadas ou digitalmente sintetizadas.

Tipos

Os relógios podem ser classificados pelo tipo de exibição de tempo, bem como pelo método de cronometragem.

Métodos de exibição de tempo

Analógico

Um relógio de quartzo moderno com uma face de 24 horas

Um relógio linear na estação de metrô Piccadilly Circus de Londres. A banda de 24 horas se move através do mapa estático, mantendo o ritmo com o movimento aparente do sol acima do solo, e um ponteiro fixo em Londres aponta para o momento atual.

Relógios analógicos geralmente usam um mostrador de relógio que indica a hora usando ponteiros giratórios chamados "ponteiros" em um mostrador ou mostradores numerados fixos. O mostrador do relógio padrão, conhecido universalmente em todo o mundo, tem um curto "ponteiro das horas" que indica a hora em um mostrador circular de 12 horas, fazendo duas revoluções por dia, e um "ponteiro dos minutos" que indica os minutos da hora atual no mesmo mostrador, que também é dividido em 60 minutos. Também pode ter um "ponteiro dos segundos" que indica os segundos no minuto atual. O único outro mostrador de relógio amplamente usado hoje é o mostrador analógico de 24 horas, devido ao uso de 24 horas em organizações e horários militares. Antes que o mostrador do relógio moderno fosse padronizado durante a Revolução Industrial, muitos outros designs de mostrador foram usados ao longo dos anos, incluindo mostradores divididos em 6, 8, 10 e 24 horas. Durante a Revolução Francesa, o governo francês tentou introduzir um relógio de 10 horas, como parte de seu sistema métrico de medição baseado em decimais, mas não conseguiu um uso generalizado. Um relógio italiano de 6 horas foi desenvolvido no século 18, presumivelmente para economizar energia (um relógio ou relógio batendo 24 vezes usa mais energia).

Outro tipo de relógio analógico é o relógio de sol, que acompanha o sol continuamente, registrando o tempo pela posição da sombra de seu gnômon. Como o sol não se ajusta ao horário de verão, os usuários devem adicionar uma hora durante esse período. Também devem ser feitas correções para a equação do tempo e para a diferença entre as longitudes do relógio de sol e do meridiano central do fuso horário que está sendo usado (ou seja, 15 graus a leste do meridiano principal para cada hora que o fuso horário está à frente do GMT). Os relógios de sol usam parte ou parte do mostrador analógico de 24 horas. Também existem relógios que usam um mostrador digital, apesar de terem um mecanismo analógico - geralmente chamados de flip clocks. Sistemas alternativos têm sido propostos. Por exemplo, o "Doze" clock indica a hora atual usando uma das doze cores e indica os minutos mostrando uma proporção de um disco circular, semelhante a uma fase da lua.

Digitais

• Exemplos de relógios digitais
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  Relógio digital exibindo tempo controlando válvulas na fonte

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  Rádio de relógio digital simplificado

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  Diagrama de uma exibição digital mecânica de um relógio flip

Os relógios digitais exibem uma representação numérica do tempo. Dois formatos de exibição numérica são comumente usados em relógios digitais:

• a notação de 24 horas com horas variando de 00–23;
• a notação de 12 horas com indicador AM/PM, com horas indicadas como 12AM, seguida por 1AM–11AM, seguida por 12PM, seguida por 1PM–11PM (uma notação usada principalmente em ambientes domésticos).

A maioria dos relógios digitais usa mecanismos eletrônicos e displays LCD, LED ou VFD; muitas outras tecnologias de exibição também são usadas (tubos de raios catódicos, tubos nixie, etc.). Após uma reinicialização, troca de bateria ou falha de energia, esses relógios sem bateria de backup ou capacitor começam a contar a partir de 12:00 ou permanecem em 12:00, geralmente com dígitos piscando indicando que o tempo precisa ser definido. Alguns relógios mais novos serão redefinidos com base em servidores de horário de rádio ou Internet sintonizados em relógios atômicos nacionais. Desde a introdução de relógios digitais na década de 1960, houve um declínio notável no uso de relógios analógicos.

Alguns relógios, chamados de 'relógios flip', possuem mostradores digitais que funcionam mecanicamente. Os dígitos são pintados em folhas de material montadas como as páginas de um livro. Uma vez por minuto, uma página é virada para revelar o próximo dígito. Esses monitores geralmente são mais fáceis de ler em condições de muita luz do que LCDs ou LEDs. Além disso, eles não voltam para 12:00 após uma interrupção de energia. Os relógios flip geralmente não possuem mecanismos eletrônicos. Normalmente, eles são acionados por motores síncronos CA.

Híbrido (analógico-digital)

Relógios com quadrantes analógicos, com componente digital, geralmente minutos e horas exibidos de forma analógica e segundos exibidos em modo digital.

Auditivo

Por conveniência, distância, telefonia ou cegueira, os relógios auditivos apresentam o tempo como sons. O som é uma linguagem natural falada (por exemplo, "A hora é doze e trinta e cinco") ou como códigos auditivos (por exemplo, o número de sinos sequenciais na hora representa o número da hora como o sino, Big Ben). A maioria das empresas de telecomunicações também oferece um serviço de relógio falante.

Palavra

Relógio de palavra de software

Word clocks são relógios que exibem a hora visualmente usando frases. Ex.: "São cerca de três horas'. Esses relógios podem ser implementados em hardware ou software.

Projeção

Alguns relógios, geralmente digitais, incluem um projetor ótico que projeta uma imagem ampliada da exibição das horas em uma tela ou em uma superfície, como um teto ou parede interna. Os dígitos são grandes o suficiente para serem facilmente lidos, sem o uso de óculos, por pessoas com visão moderadamente imperfeita, de modo que os relógios são convenientes para uso em seus quartos. Normalmente, o circuito de cronometragem tem uma bateria como fonte de backup para uma fonte de alimentação ininterrupta para manter o relógio no horário, enquanto a luz de projeção só funciona quando a unidade está conectada a uma fonte de alimentação CA. Versões portáteis totalmente alimentadas por bateria, semelhantes a lanternas, também estão disponíveis.

Tátil

Relógios auditivos e de projeção podem ser usados por pessoas cegas ou com visão limitada. Existem também relógios para cegos que possuem visores que podem ser lidos usando o sentido do tato. Alguns deles são semelhantes aos monitores analógicos normais, mas são construídos para que as mãos possam ser sentidas sem danificá-las. Outro tipo é essencialmente digital e usa dispositivos que usam um código como o Braille para mostrar os dígitos para que possam ser sentidos com a ponta dos dedos.

Vários monitores

Alguns relógios têm vários mostradores acionados por um único mecanismo, e outros têm vários mecanismos completamente separados em uma única caixa. Os relógios em locais públicos geralmente têm várias faces visíveis de diferentes direções, de modo que o relógio pode ser lido de qualquer lugar nas proximidades; todos os rostos mostram ao mesmo tempo. Outros relógios mostram a hora atual em vários fusos horários. Os relógios destinados a serem transportados por viajantes geralmente têm dois visores, um para a hora local e outro para a hora em casa, o que é útil para fazer chamadas telefônicas pré-combinadas. Alguns relógios de equação têm dois visores, um mostrando o tempo médio e o outro o tempo solar, como seria mostrado por um relógio de sol. Alguns relógios têm exibições analógicas e digitais. Relógios com telas em Braille geralmente também possuem dígitos convencionais para que possam ser lidos por pessoas que enxergam.

Finalidades

Muitas cidades e cidades tradicionalmente têm relógios públicos em um local proeminente, como uma praça da cidade ou centro da cidade. Este está em exposição no centro da cidade de Robbins, Carolina do Norte

Um relógio de mantel Napoleão III, do terceiro trimestre do século XIX, no Museu de Belas Artes de València da Espanha

Relógios estão em residências, escritórios e muitos outros lugares; os menores (relógios) são levados no pulso ou no bolso; os maiores estão em locais públicos, por ex. estação ferroviária ou igreja. Um pequeno relógio é freqüentemente mostrado em um canto de monitores de computador, telefones celulares e muitos MP3 players.

O objetivo principal de um relógio é exibir a hora. Os relógios também podem ter a facilidade de emitir um sinal de alerta alto em um horário especificado, normalmente para acordar uma pessoa que está dormindo em um horário predefinido; eles são chamados de despertadores. O alarme pode começar em um volume baixo e ficar mais alto, ou ter a facilidade de ser desligado por alguns minutos e depois recomeçar. Às vezes, são usados despertadores com indicadores visíveis para indicar a crianças muito pequenas que não sabem ler a hora de dormir; às vezes são chamados de relógios de treinamento.

Um mecanismo de relógio pode ser usado para controlar um dispositivo de acordo com o tempo, por ex. um sistema de aquecimento central, um videocassete ou uma bomba-relógio (ver: contador digital). Tais mecanismos são geralmente chamados de temporizadores. Mecanismos de relógio também são usados para acionar dispositivos como rastreadores solares e telescópios astronômicos, que precisam girar em velocidades controladas com precisão para neutralizar a rotação da Terra.

A maioria dos computadores digitais depende de um sinal interno em frequência constante para sincronizar o processamento; isso é chamado de sinal de clock. (Alguns projetos de pesquisa estão desenvolvendo CPUs baseadas em circuitos assíncronos.) Alguns equipamentos, incluindo computadores, também mantêm hora e data para uso conforme necessário; isso é conhecido como relógio de hora do dia e é distinto do sinal de relógio do sistema, embora possivelmente baseado na contagem de seus ciclos.

Na cultura chinesa, dar um relógio (chinês tradicional: 送鐘; chinês simplificado: 送钟; pinyin: sòng zhōng) costuma ser um tabu, especialmente para os idosos, pois o termo para esse ato é homófono ao termo para o ato de comparecer ao funeral de outra pessoa (chinês tradicional: 送終; chinês simplificado: 送终; pinyin: sòngzhōng).

Esse par homônimo funciona tanto em mandarim quanto em cantonês, embora na maior parte da China apenas relógios e sinos grandes, e não relógios, sejam chamados de "zhong", e relógios são comumente dados como presentes na China.

No entanto, se tal presente for dado, o "azar" do presente pode ser compensado exigindo um pequeno pagamento em dinheiro para que o destinatário compre o relógio e, assim, neutralizando o '送' ("dar") expressão da frase.

Padrões de tempo

Para alguns trabalhos científicos, o timing da máxima precisão é essencial. Também é necessário ter um padrão de precisão máxima contra o qual os relógios de trabalho podem ser calibrados. Um relógio ideal daria o tempo com precisão ilimitada, mas isso não é realizável. Muitos processos físicos, em particular incluindo algumas transições entre níveis de energia atômica, ocorrem em frequência extremamente estável; a contagem dos ciclos de tal processo pode fornecer um tempo muito preciso e consistente — os relógios que funcionam dessa maneira são geralmente chamados de relógios atômicos. Esses relógios são geralmente grandes, muito caros, requerem um ambiente controlado e são muito mais precisos do que o necessário para a maioria dos propósitos; eles são normalmente usados em um laboratório de padrões.

Navegação

Até os avanços no final do século XX, a navegação dependia da capacidade de medir latitude e longitude. A latitude pode ser determinada pela navegação celeste; a medição da longitude requer um conhecimento preciso do tempo. Essa necessidade foi uma grande motivação para o desenvolvimento de relógios mecânicos precisos. John Harrison criou o primeiro cronômetro marítimo altamente preciso em meados do século XVIII. O canhão do meio-dia na Cidade do Cabo ainda dispara um sinal preciso para permitir que os navios verifiquem seus cronômetros. Muitos edifícios próximos aos grandes portos costumavam ter (alguns ainda têm) uma grande bola montada em uma torre ou mastro disposta a cair em um horário pré-determinado, para o mesmo propósito. Embora os sistemas de navegação por satélite, como o GPS, exijam um conhecimento preciso do tempo sem precedentes, isso é fornecido por equipamentos nos satélites; os veículos não precisam mais de equipamentos de cronometragem.

Tipos específicos

Um relógio de pêndulo cônico monumental de Eugène Farcot, 1867. Drexel University, Filadélfia, EUA

Notas e referências