Reloj

Un reloj es un dispositivo utilizado para medir e indicar el tiempo. El reloj es uno de los inventos humanos más antiguos, respondiendo a la necesidad de medir intervalos de tiempo más cortos que las unidades naturales como el día, el mes lunar y el año. Los dispositivos que operan en varios procesos físicos se han utilizado durante milenios.

Algunos predecesores del reloj moderno pueden considerarse como "relojes" que se basan en el movimiento de la naturaleza: un reloj de sol muestra la hora mostrando la posición de una sombra sobre una superficie plana. Hay una gama de temporizadores de duración, un ejemplo bien conocido es el reloj de arena. Los relojes de agua, junto con los de sol, son posiblemente los instrumentos más antiguos para medir el tiempo. Se produjo un gran avance con la invención del escape de borde, que hizo posible los primeros relojes mecánicos alrededor de 1300 en Europa, que marcaban el tiempo con cronometradores oscilantes como ruedas de equilibrio.

Tradicionalmente, en relojería, el término reloj se usaba para un reloj que daba la hora, mientras que un reloj que no daba las horas de forma audible se llamaba reloj. Esta distinción ya no se hace. Los relojes y otros relojes que se pueden llevar encima no suelen denominarse relojes.Los relojes accionados por resorte aparecieron durante el siglo XV. Durante los siglos XV y XVI floreció la relojería. El siguiente desarrollo en precisión ocurrió después de 1656 con la invención del reloj de péndulo por Christiaan Huygens. Un importante estímulo para mejorar la precisión y la fiabilidad de los relojes fue la importancia de un cronometraje preciso para la navegación. El mecanismo de un reloj con una serie de engranajes accionados por un resorte o pesos se denomina mecanismo de relojería; el término se usa por extensión para un mecanismo similar que no se usa en un reloj. El reloj eléctrico se patentó en 1840 y los relojes electrónicos se introdujeron en el siglo XX y se generalizaron con el desarrollo de pequeños dispositivos semiconductores alimentados por baterías.

El elemento de cronometraje en cada reloj moderno es un oscilador armónico, un objeto físico (resonador) que vibra u oscila a una frecuencia particular. Este objeto puede ser un péndulo, un diapasón, un cristal de cuarzo o la vibración de los electrones en los átomos cuando emiten microondas.

Los relojes tienen diferentes formas de mostrar la hora. Los relojes analógicos indican la hora con una esfera de reloj tradicional, con manecillas en movimiento. Los relojes digitales muestran una representación numérica del tiempo. Se utilizan dos sistemas de numeración: notación de tiempo de 12 horas y notación de 24 horas. La mayoría de los relojes digitales utilizan mecanismos electrónicos y pantallas LCD, LED o VFD. Para los ciegos y para usar por teléfono, los relojes parlantes indican la hora de forma audible en palabras. También hay relojes para ciegos que tienen pantallas que se pueden leer al tacto. El estudio del cronometraje se conoce como relojería.

Etimología

La palabra reloj deriva de la palabra latina medieval para 'campana', clocca, y tiene cognados en muchos idiomas europeos. Los relojes se extendieron a Inglaterra desde los Países Bajos, por lo que la palabra inglesa proviene del bajo alemán medio y del holandés medio Klocke. La palabra deriva del inglés medio clokke, el francés antiguo del norte cloque o el holandés medio clocke, todos los cuales significan 'campana' y provienen de una raíz irlandesa antigua.

Historia de los dispositivos para medir el tiempo

Relojes de sol

La posición aparente del Sol en el cielo se mueve a lo largo de cada día, reflejando la rotación de la Tierra. Las sombras proyectadas por objetos estacionarios se mueven de manera correspondiente, por lo que sus posiciones pueden usarse para indicar la hora del día. Un reloj de sol muestra la hora mostrando la posición de una sombra sobre una superficie (generalmente) plana, que tiene marcas que corresponden a las horas. Los relojes de sol pueden ser horizontales, verticales o en otras orientaciones. Los relojes de sol fueron ampliamente utilizados en la antigüedad. Con el conocimiento de la latitud, un reloj de sol bien construido puede medir la hora solar local con una precisión razonable, dentro de uno o dos minutos. Los relojes de sol continuaron utilizándose para monitorear el desempeño de los relojes hasta la década de 1830, con el uso del telégrafo y el tren para estandarizar la hora y las zonas horarias entre ciudades.

Dispositivos que miden duración, tiempo transcurrido e intervalos

Muchos dispositivos se pueden utilizar para marcar el paso del tiempo sin tener en cuenta el tiempo de referencia (hora del día, horas, minutos, etc.) y pueden ser útiles para medir la duración o los intervalos. Ejemplos de tales temporizadores de duración son los relojes de vela, los relojes de incienso y el reloj de arena. Tanto el reloj de velas como el reloj de incienso funcionan según el mismo principio, en el que el consumo de recursos es más o menos constante, lo que permite estimaciones razonablemente precisas y repetibles de los pasos del tiempo. En el reloj de arena, la arena fina que se vierte a través de un pequeño orificio a un ritmo constante indica un paso de tiempo arbitrario y predeterminado. El recurso no se consume sino que se reutiliza.

Relojes de agua

Los relojes de agua, junto con los relojes de sol, son posiblemente los instrumentos más antiguos para medir el tiempo, con la única excepción de la barra de conteo de días. Dada su gran antigüedad, no se sabe dónde y cuándo existieron por primera vez y quizás no se pueda saber. El desagüe en forma de cuenco es la forma más simple de un reloj de agua y se sabe que existió en Babilonia y en Egipto alrededor del siglo XVI a. Otras regiones del mundo, incluidas India y China, también tienen evidencia temprana de relojes de agua, pero las fechas más tempranas son menos seguras. Algunos autores, sin embargo, escriben sobre relojes de agua que aparecieron ya en el año 4000 a. C. en estas regiones del mundo.

El astrónomo griego Andrónico de Cyrrhus supervisó la construcción de la Torre de los Vientos en Atenas en el siglo I aC Las civilizaciones griega y romana avanzaron en el diseño de relojes de agua con mayor precisión. Estos avances se transmitieron a través de la época bizantina e islámica, y eventualmente regresaron a Europa. De forma independiente, los chinos desarrollaron sus propios relojes de agua avanzados (水鐘) en el año 725 d. C. y transmitieron sus ideas a Corea y Japón.

Algunos diseños de relojes de agua se desarrollaron de forma independiente y algunos conocimientos se transfirieron a través de la expansión del comercio. Las sociedades premodernas no tienen los mismos requisitos precisos de cronometraje que existen en las sociedades industriales modernas, donde se controla cada hora de trabajo o descanso, y el trabajo puede comenzar o terminar en cualquier momento, independientemente de las condiciones externas. En cambio, los relojes de agua en las sociedades antiguas se usaban principalmente por razones astrológicas. Estos primeros relojes de agua se calibraban con un reloj de sol. Si bien nunca alcanzó el nivel de precisión de un reloj moderno, el reloj de agua fue el dispositivo de cronometraje más preciso y comúnmente utilizado durante milenios, hasta que fue reemplazado por el reloj de péndulo más preciso en la Europa del siglo XVII.

A la civilización islámica se le atribuye el avance de la precisión de los relojes con ingeniería elaborada. En 797 (o posiblemente 801), el califa abasí de Bagdad, Harun al-Rashid, le regaló a Carlomagno un elefante asiático llamado Abul-Abbas junto con un "ejemplo particularmente elaborado" de un reloj de agua. El Papa Silvestre II introdujo los relojes en el norte y el oeste de Europa alrededor del año 1000 d.C.

Relojes de agua mecanicos

El primer reloj con engranaje conocido fue inventado por el gran matemático, físico e ingeniero Arquímedes durante el siglo III a. Arquímedes creó su reloj astronómico que también era un reloj de cuco con pájaros cantando y moviéndose cada hora. Es el primer reloj de carillón mientras toca música y simultáneamente con una persona parpadeando sorprendida por el canto de los pájaros. El reloj de Arquímedes funciona con un sistema de cuatro pesos, contrapesos y cuerdas regulados por un sistema de flotadores en un recipiente de agua con sifones que regulan la continuación automática del reloj. Los principios de este tipo de relojes son descritos por el matemático y físico Hero, quien dice que algunos de ellos funcionan con una cadena que hace girar un engranaje del mecanismo.Otro reloj griego probablemente construido en la época de Alejandro estaba en Gaza, descrito por Procopio. El reloj de Gaza era probablemente un Meteoroskopeion, es decir, un edificio que mostraba los fenómenos celestes y la hora. Tenía puntero para la hora y algunos automatismos similares al reloj de Arquímedes. Había 12 puertas abriéndose una cada hora con Hércules realizando sus labores, el León a la una en punto, etc., y por la noche se hace visible una lámpara cada hora, con 12 ventanas abriéndose para mostrar la hora.

Un reloj de rueda dentada impulsado por agua fue creado en China por Yi Xing y Liang Lingzan. Este no se considera un reloj con mecanismo de escape, ya que era unidireccional, el erudito y genio de la dinastía Song Su Song (1020-1101) lo incorporó en su monumental innovación de la torre del reloj astronómico de Kaifeng en 1088. Su reloj astronómico y esfera armilar giratoria todavía dependía del uso de agua corriente durante las estaciones de primavera, verano y otoño y mercurio líquido durante las heladas temperaturas del invierno (es decir, hidráulica).

En el dispositivo de enlace de rueda hidráulica de Su Song, la acción de detención y liberación del escape se lograba mediante la gravedad ejercida periódicamente como el flujo continuo de recipientes llenos de líquido de un tamaño limitado. En una sola línea de evolución, el reloj de Su Song unió el concepto de la clepsidra y el reloj mecánico en un dispositivo manejado por la mecánica y la hidráulica. En su memorial, Su Song escribió sobre este concepto:

Según la opinión de tu sirviente, ha habido muchos sistemas y diseños para instrumentos astronómicos durante dinastías pasadas, todos difiriendo entre sí en aspectos menores. Pero el principio del uso de la energía hidráulica para el mecanismo impulsor ha sido siempre el mismo. Los cielos se mueven sin cesar, pero también el agua fluye (y cae). Así, si se hace que el agua fluya con perfecta uniformidad, entonces la comparación de los movimientos giratorios (del cielo y de la máquina) no mostrará discrepancia ni contradicción; pues lo que no descansa sigue a lo que no cesa.

Song también estuvo fuertemente influenciado por la esfera armilar anterior creada por Zhang Sixun (976 d. C.), quien también empleó el mecanismo de escape y usó mercurio líquido en lugar de agua en la rueda hidráulica de su torre del reloj astronómico. El mecanismo de relojería de la torre astronómica de Su Song presentaba una gran rueda motriz de 11 pies de diámetro, que transportaba 36 palas, en cada una de las cuales se vertía agua a un ritmo uniforme desde el "tanque de nivel constante". El eje impulsor principal de hierro, con sus cuellos cilíndricos apoyados sobre cojinetes de hierro en forma de media luna, terminaba en un piñón, que engranaba una rueda dentada en el extremo inferior del eje de transmisión vertical principal. Esta gran torre de reloj hidromecánica astronómica tenía unos diez metros de altura (alrededor de 30 pies) y presentaba un escape de reloj y estaba impulsada indirectamente por una rueda giratoria con agua que caía o mercurio líquido. Existe una réplica funcional de tamaño completo del reloj de Su Song en el Museo Nacional de Ciencias Naturales de la República de China (Taiwán), en la ciudad de Taichung. Esta réplica a escala real y completamente funcional, de aproximadamente 12 metros (39 pies) de altura, se construyó a partir de las descripciones y dibujos mecánicos originales de Su Song.

En el siglo XIII, Al-Jazari, un ingeniero de Mesopotamia (vivió entre 1136 y 1206) que trabajó para el rey Artuqid de Diyar-Bakr, Nasir al-Din, fabricó numerosos relojes de todas las formas y tamaños. Los relojes más reputados incluían los relojes de elefante, escriba y castillo, algunos de los cuales han sido reconstruidos con éxito. Además de dar la hora, estos grandes relojes eran símbolos de estatus, grandeza y riqueza del Estado de Urtuq.

Totalmente mecánico

• Ejemplos de relojes completamente mecánicos
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La palabra horologia (del griego ὥρα, 'hora', y λέγειν, 'decir') se usó para describir los primeros relojes mecánicos, pero el uso de esta palabra (todavía se usa en varias lenguas romances) para todos los cronometradores oculta la verdadera naturaleza. de los mecanismos Por ejemplo, hay constancia de que en 1176 la Catedral de Sens instaló un 'horologe' pero se desconoce el mecanismo utilizado. Según Jocelin de Brakelond, en 1198 durante un incendio en la abadía de St Edmundsbury (ahora Bury St Edmunds), los monjes "corrieron hacia el reloj" para buscar agua, lo que indica que su reloj de agua tenía un depósito lo suficientemente grande como para ayudar a extinguir el fuego. fuego ocasional. El reloj de palabras (a través de la clocca latina medievaldel irlandés antiguo clocc, ambos significando 'campana'), que reemplaza gradualmente a "horologe", sugiere que fue el sonido de las campanas lo que también caracterizó los prototipos de relojes mecánicos que aparecieron durante el siglo XIII en Europa.

En Europa, entre 1280 y 1320, hubo un aumento en el número de referencias a relojes y relojes en los registros eclesiásticos, y esto probablemente indica que se había ideado un nuevo tipo de mecanismo de reloj. Los mecanismos de reloj existentes que usaban energía hidráulica estaban siendo adaptados para tomar su poder impulsor de los pesos que caían. Este poder estaba controlado por algún tipo de mecanismo oscilante, probablemente derivado de los dispositivos de alarma o timbre existentes. Esta liberación controlada de energía, el escape, marca el comienzo del verdadero reloj mecánico, que difería de los relojes de rueda dentada mencionados anteriormente. El mecanismo de escape de borde derivó en el surgimiento de los verdaderos relojes mecánicos, que no necesitaban ningún tipo de fluidos, como el agua o el mercurio, para funcionar.

Estos relojes mecánicos estaban destinados a dos propósitos principales: para señalización y notificación (por ejemplo, el horario de servicios y eventos públicos) y para modelar el sistema solar. El primer propósito es administrativo, el segundo surge naturalmente dado los intereses académicos en astronomía, ciencia, astrología y cómo estos temas se integraron con la filosofía religiosa de la época. El astrolabio fue utilizado tanto por astrónomos como por astrólogos, y era natural aplicar un mecanismo de relojería a la placa giratoria para producir un modelo funcional del sistema solar.

En las torres se instalaron relojes simples destinados principalmente a la notificación, y no siempre requerían caras o manecillas. Habrían anunciado las horas canónicas o los intervalos entre tiempos fijos de oración. Las horas canónicas variaban en duración a medida que cambiaban las horas de salida y puesta del sol. Los relojes astronómicos más sofisticados habrían tenido diales o manecillas móviles y habrían mostrado la hora en varios sistemas de tiempo, incluidas las horas italianas, las horas canónicas y el tiempo medido por los astrónomos de la época. Ambos estilos de reloj comenzaron a adquirir características extravagantes como los autómatas.

En 1283, se instaló un gran reloj en Dunstable Priory en Bedfordshire, en el sur de Inglaterra; su ubicación sobre la pantalla de la cruz sugiere que no era un reloj de agua. En 1292, la catedral de Canterbury instaló un "gran reloj". Durante los próximos 30 años hay menciones de relojes en varias instituciones eclesiásticas en Inglaterra, Italia y Francia. En 1322, se instaló un nuevo reloj en Norwich, un costoso reemplazo de un reloj anterior instalado en 1273. Tenía una esfera astronómica grande (2 metros) con autómatas y campanas. Los costos de la instalación incluyeron el empleo a tiempo completo de dos cronometradores durante dos años.

Astronómico

El primer reloj de agua completamente mecánico del mundo, el 'Motor Cósmico', fue inventado por Su Song, un erudito chino, diseñado y construido en China en 1092. Esta gran torre de reloj astronómico hidromecánico tenía unos diez metros de altura (aproximadamente 30 pies) y presentaba un escape de reloj y fue accionado indirectamente por una rueda giratoria con agua que caía y mercurio líquido, y utilizaba una esfera armilar capaz de calcular problemas astronómicos complejos.

En Europa, estaban los relojes construidos por Ricardo de Wallingford en Albans en 1336, y por Giovanni de Dondi en Padua desde 1348 hasta 1364. Ya no existen, pero sobreviven descripciones detalladas de su diseño y construcción, y se han hecho reproducciones modernas.. Ilustran la rapidez con la que la teoría del reloj mecánico se tradujo en construcciones prácticas, y también que uno de los muchos impulsos para su desarrollo había sido el deseo de los astrónomos de investigar los fenómenos celestes.

El Astrarium de Giovanni Dondi dell'Orologio fue un complejo reloj astronómico construido entre 1348 y 1364 en Padua, Italia, por el médico y relojero Giovanni Dondi dell'Orologio. El Astrarium tenía siete caras y 107 engranajes móviles; mostraba las posiciones del sol, la luna y los cinco planetas entonces conocidos, así como los días festivos religiosos. El astrario medía alrededor de 1 metro de altura y consistía en una estructura de latón o hierro de siete lados que descansaba sobre 7 patas decorativas en forma de garra. La sección inferior proporcionaba una esfera de 24 horas y un tambor de calendario grande, que mostraba las fiestas fijas de la iglesia, las fiestas móviles y la posición en el zodíaco del nodo ascendente de la luna. La sección superior contenía 7 diales, cada uno de unos 30 cm de diámetro, que mostraban los datos de posición del Primum Mobile, Venus, Mercurio, la Luna, Saturno, Júpiter y Marte. Justo encima de la esfera de 24 horas se encuentra la esfera del Primum Mobile, llamado así porque reproduce el movimiento diurno de las estrellas y el movimiento anual del sol sobre el fondo de las estrellas. Cada uno de los diales 'planetarios' utilizaba un mecanismo de relojería complejo para producir modelos razonablemente precisos del movimiento de los planetas. Estos concordaban razonablemente bien tanto con la teoría ptolemaica como con las observaciones.

El reloj de Wallingford tenía una gran esfera tipo astrolabio, que mostraba el sol, la edad, la fase y el nodo de la luna, un mapa estelar y posiblemente los planetas. Además, tenía una rueda de la fortuna y un indicador del estado de la marea en el Puente de Londres. Las campanas sonaban cada hora, el número de campanadas indicaba la hora. El reloj de Dondi era una construcción de siete lados, de 1 metro de alto, con esferas que mostraban la hora del día, incluidos los minutos, los movimientos de todos los planetas conocidos, un calendario automático de fiestas fijas y móviles, y una manecilla de predicción de eclipses que giraba una vez cada 18 años.No se sabe cuán precisos o confiables habrían sido estos relojes. Probablemente se ajustaron manualmente todos los días para compensar los errores causados ​​por el desgaste y la fabricación imprecisa. Los relojes de agua a veces todavía se usan hoy en día y se pueden examinar en lugares como museos y castillos antiguos. El reloj de la Catedral de Salisbury, construido en 1386, se considera el reloj mecánico más antiguo del mundo que da las horas.

Accionado por resorte

• Ejemplos de relojes accionados por resorte
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Los relojeros desarrollaron su arte de varias maneras. Construir relojes más pequeños fue un desafío técnico, al igual que mejorar la precisión y la confiabilidad. Los relojes pueden ser piezas de exhibición impresionantes para demostrar la habilidad de la artesanía, o artículos menos costosos producidos en masa para uso doméstico. El escape en particular era un factor importante que afectaba la precisión del reloj, por lo que se probaron muchos mecanismos diferentes.

Los relojes accionados por resorte aparecieron durante el siglo XV, aunque a menudo se atribuyen erróneamente al relojero de Nuremberg Peter Henlein (o Henle, o Hele) alrededor de 1511. El reloj accionado por resorte más antiguo que existe es el reloj de cámara que se le dio a Felipe el Bueno, duque de Borgoña., alrededor de 1430, ahora en el Germanisches Nationalmuseum. La energía del resorte presentó a los relojeros un nuevo problema: cómo mantener el movimiento del reloj funcionando a un ritmo constante a medida que el resorte se agotaba. Esto resultó en la invención del stackfreed y el fusee en el siglo XV, y muchas otras innovaciones, hasta la invención del barril moderno en 1760.

Las primeras esferas de los relojes no indicaban los minutos y los segundos. Paulus Almanus ilustró un reloj con una esfera que indicaba los minutos en un manuscrito de 1475, y algunos relojes alemanes del siglo XV indicaban minutos y segundos. Un registro temprano de un segundero en un reloj se remonta a alrededor de 1560 en un reloj que ahora se encuentra en la colección Fremersdorf.

Durante los siglos XV y XVI, floreció la relojería, particularmente en las ciudades metalúrgicas de Núremberg y Augsburgo, y en Blois, Francia. Algunos de los relojes de mesa más básicos tienen solo una manecilla de cronometraje, con el dial entre los marcadores de hora dividido en cuatro partes iguales, lo que hace que los relojes sean legibles a los 15 minutos más cercanos. Otros relojes fueron exhibiciones de artesanía y habilidad, incorporando indicadores astronómicos y movimientos musicales. El escape cruzado fue inventado en 1584 por Jost Bürgi, quien también desarrolló el remontoire. Los relojes de Bürgi supusieron una gran mejora en la precisión, ya que tenían una precisión de un minuto al día. Estos relojes ayudaron al astrónomo Tycho Brahe del siglo XVI a observar eventos astronómicos con mucha mayor precisión que antes.

Péndulo

El siguiente desarrollo en precisión ocurrió después de 1656 con la invención del reloj de péndulo. Galileo tuvo la idea de utilizar una lenteja oscilante para regular el movimiento de un dispositivo indicador de la hora a principios del siglo XVII. Christiaan Huygens, sin embargo, generalmente se acredita como el inventor. Determinó la fórmula matemática que relacionaba la longitud del péndulo con el tiempo (alrededor de 99,4 cm o 39,1 pulgadas para el movimiento de un segundo) e hizo construir el primer reloj de péndulo. El primer modelo de reloj se construyó en 1657 en La Haya, pero fue en Inglaterra donde se retomó la idea. El reloj longcase (también conocido como el reloj del abuelo)) fue creado para albergar el péndulo y las obras por el relojero inglés William Clement en 1670 o 1671. También fue en esta época cuando se empezaron a fabricar cajas de madera y carátulas para usar esmalte y cerámica pintada a mano.

En 1670, William Clement creó el escape de ancla, una mejora sobre el escape de corona de Huygens. Clement también introdujo el resorte de suspensión de péndulo en 1671. El minutero concéntrico fue agregado al reloj por Daniel Quare, un relojero de Londres y otros, y el segundero fue introducido por primera vez.

Espiral

En 1675, Huygens y Robert Hooke inventaron el resorte espiral, o espiral, diseñado para controlar la velocidad de oscilación del volante. Este avance crucial finalmente hizo posibles los relojes de bolsillo precisos. El gran relojero inglés Thomas Tompion fue uno de los primeros en usar este mecanismo con éxito en sus relojes de bolsillo y adoptó el minutero que, después de probar una variedad de diseños, finalmente se estabilizó en la configuración moderna. El mecanismo de percusión de cremallera y caracol para sonar relojes se introdujo durante el siglo XVII y tenía claras ventajas sobre el mecanismo de 'rueda libre' (o 'placa de bloqueo'). Durante el siglo XX hubo una idea errónea común de que Edward Barlow inventó el estante y el caracol.sorprendentes. De hecho, su invento estaba relacionado con un mecanismo de repetición que empleaba el estante y el caracol. El reloj repetidor, que marca el número de horas (o incluso minutos) a pedido, fue inventado por Quare o Barlow en 1676. George Graham inventó el escape inactivo para relojes en 1720.

Cronómetro marino

Un importante estímulo para mejorar la precisión y la fiabilidad de los relojes fue la importancia de un cronometraje preciso para la navegación. La posición de un barco en el mar podría determinarse con una precisión razonable si un navegante pudiera consultar un reloj que se adelantó o adelantó menos de 10 segundos por día. Este reloj no podía contener un péndulo, que sería prácticamente inútil en un barco en movimiento. En 1714, el gobierno británico ofreció grandes recompensas financieras por valor de 20.000 libras esterlinas a cualquiera que pudiera determinar la longitud con precisión. John Harrison, quien dedicó su vida a mejorar la precisión de sus relojes, más tarde recibió sumas considerables bajo la Ley de Longitud.

En 1735, Harrison construyó su primer cronómetro, que mejoró constantemente durante los siguientes treinta años antes de enviarlo para su examen. El reloj tenía muchas innovaciones, incluido el uso de cojinetes para reducir la fricción, balanzas ponderadas para compensar el cabeceo y balanceo del barco en el mar y el uso de dos metales diferentes para reducir el problema de la expansión del calor. El cronómetro fue probado en 1761 por el hijo de Harrison y al cabo de 10 semanas el reloj tenía un error de menos de 5 segundos.

reloj de bolsillo abierto

Producción en masa

Los británicos dominaron la fabricación de relojes durante gran parte de los siglos XVII y XVIII, pero mantuvieron un sistema de producción orientado a productos de alta calidad para la élite. Aunque hubo un intento de modernizar la fabricación de relojes con técnicas de producción en masa y la aplicación de herramientas y maquinaria de duplicación por parte de la British Watch Company en 1843, fue en los Estados Unidos donde este sistema despegó. En 1816, Eli Terry y algunos otros relojeros de Connecticut desarrollaron una forma de producir relojes en masa utilizando piezas intercambiables. Aaron Lufkin Dennison abrió una fábrica en 1851 en Massachusetts que también usaba piezas intercambiables, y en 1861 dirigía una empresa exitosa incorporada como Waltham Watch Company.

Eléctrico temprano

En 1815, Francis Ronalds publicó el primer reloj eléctrico alimentado por pilas secas. Alexander Bain, relojero escocés, patentó el reloj eléctrico en 1840. El resorte principal del reloj eléctrico se enrolla con un motor eléctrico o con un electroimán y una armadura. En 1841 patentó por primera vez el péndulo electromagnético. A fines del siglo XIX, el advenimiento de la batería de celda seca hizo factible el uso de energía eléctrica en los relojes. Los relojes accionados por resorte o peso que utilizan electricidad, ya sea corriente alterna (CA) o corriente continua (CC), para rebobinar el resorte o aumentar el peso de un reloj mecánico se clasificarían como relojes electromecánicos. Esta clasificación también se aplicaría a los relojes que emplean un impulso eléctrico para impulsar el péndulo. En los relojes electromecánicos, la electricidad no cumple ninguna función de cronometraje.

Cuando se dispone de un suministro eléctrico de CA de frecuencia estable, el cronometraje se puede mantener de manera muy confiable mediante el uso de un motor síncrono, esencialmente contando los ciclos. La corriente de suministro alterna con una frecuencia precisa de 50 hercios en muchos países y 60 hercios en otros. Si bien la frecuencia puede variar levemente durante el día a medida que cambia la carga, los generadores están diseñados para mantener una cantidad precisa de ciclos durante un día, por lo que el reloj puede estar una fracción de segundo atrasado o adelantado en cualquier momento, pero será perfectamente preciso. Durante mucho tiempo. El rotor del motor gira a una velocidad relacionada con la frecuencia de alternancia. El engranaje apropiado convierte esta velocidad de rotación en las correctas para las manecillas del reloj analógico. El tiempo en estos casos se mide de varias maneras, como contando los ciclos del suministro de CA, vibración de un diapasón, el comportamiento de los cristales de cuarzo o las vibraciones cuánticas de los átomos. Los circuitos electrónicos dividen estas oscilaciones de alta frecuencia en otras más lentas que impulsan la visualización de la hora.

Cuarzo

Las propiedades piezoeléctricas del cuarzo cristalino fueron descubiertas por Jacques y Pierre Curie en 1880. El primer oscilador de cristal fue inventado en 1917 por Alexander M. Nicholson, después de lo cual Walter G. Cady construyó el primer oscilador de cristal de cuarzo en 1921. En 1927 el El primer reloj de cuarzo fue construido por Warren Marrison y JW Horton en Bell Telephone Laboratories en Canadá. Las siguientes décadas vieron el desarrollo de los relojes de cuarzo como dispositivos de precisión para medir el tiempo en entornos de laboratorio: la voluminosa y delicada electrónica de conteo, construida con tubos de vacío en ese momento, limitó su uso práctico en otros lugares. La Oficina Nacional de Estándares (ahora NIST) basó el estándar de tiempo de los Estados Unidos en relojes de cuarzo desde finales de 1929 hasta la década de 1960, cuando cambió a relojes atómicos.En 1969, Seiko produjo el primer reloj de pulsera de cuarzo del mundo, el Astron. Su precisión inherente y bajo costo de producción dieron como resultado la posterior proliferación de relojes y relojes de cuarzo.

Atómico

Actualmente, los relojes atómicos son los relojes más precisos que existen. Son considerablemente más precisos que los relojes de cuarzo, ya que pueden tener una precisión de unos pocos segundos durante billones de años. Los relojes atómicos fueron teorizados por primera vez por Lord Kelvin en 1879. En la década de 1930, el desarrollo de la resonancia magnética creó un método práctico para hacerlo. En 1949 se construyó un prototipo de dispositivo máser de amoníaco en la Oficina Nacional de Normas de EE. UU. (NBS, ahora NIST). Aunque era menos preciso que los relojes de cuarzo existentes, sirvió para demostrar el concepto. El primer reloj atómico preciso, un estándar de cesio basado en una determinada transición del átomo de cesio-133, fue construido por Louis Essen en 1955 en el Laboratorio Nacional de Física del Reino Unido.La calibración del reloj atómico estándar de cesio se llevó a cabo mediante el uso de la escala de tiempo astronómico efemérides (ET). A partir de 2013, los relojes atómicos más estables son los relojes de iterbio, que son estables en menos de dos partes en 1 quintillón (2 × 10).

Operación

La invención del reloj mecánico en el siglo XIII inició un cambio en los métodos de cronometraje de procesos continuos, como el movimiento de la sombra del gnomon en un reloj de sol o el flujo de líquido en un reloj de agua, a procesos oscilatorios periódicos, como el columpio. de un péndulo o la vibración de un cristal de cuarzo, que tenía el potencial para una mayor precisión. Todos los relojes modernos usan oscilación.

Aunque los mecanismos que utilizan varían, todos los relojes oscilantes, mecánicos, eléctricos y atómicos, funcionan de manera similar y se pueden dividir en partes análogas. Consisten en un objeto que repite el mismo movimiento una y otra vez, un oscilador, con un intervalo de tiempo exactamente constante entre cada repetición o 'latido'. Adjunto al oscilador hay un dispositivo controlador, que mantiene el movimiento del oscilador reemplazando la energía que pierde por la fricción y convierte sus oscilaciones en una serie de pulsos. Luego, los pulsos se cuentan mediante algún tipo de contador, y el número de conteos se convierte en unidades convenientes, generalmente segundos, minutos, horas, etc. Finalmente, algún tipo de indicadormuestra el resultado en forma legible por humanos.

Fuente de alimentación

• En los relojes mecánicos, la fuente de energía suele ser un peso suspendido de una cuerda o cadena enrollada alrededor de una polea, una rueda dentada o un tambor; o un resorte en espiral llamado resorte principal. A los relojes mecánicos se les debe dar cuerda periódicamente, generalmente girando una perilla o llave o tirando del extremo libre de la cadena, para almacenar energía en el peso o resorte para mantener el reloj en marcha.
• En los relojes eléctricos, la fuente de alimentación es una batería o la línea de alimentación de CA. En los relojes que usan alimentación de CA, a menudo se incluye una pequeña batería de respaldo para mantener el reloj en funcionamiento si se desconecta temporalmente de la pared o durante un corte de energía. Los relojes de pared analógicos que funcionan con baterías están disponibles y funcionan durante más de 15 años entre cambios de batería.

Oscilador

El elemento de cronometraje en cada reloj moderno es un oscilador armónico, un objeto físico (resonador) que vibra u oscila repetidamente a una frecuencia constante precisa.

• En los relojes mecánicos, se trata de un péndulo o de un volante.
• En algunos de los primeros relojes y relojes electrónicos, como el Accutron, es un diapasón.
• En relojes y relojes de cuarzo, es un cristal de cuarzo.
• En los relojes atómicos, es la vibración de los electrones en los átomos cuando emiten microondas.
• En los primeros relojes mecánicos anteriores a 1657, era un volante tosco o foliot que no era un oscilador armónico porque carecía de un resorte de equilibrio. Como resultado, eran muy imprecisos, con errores de quizás una hora al día.

La ventaja de un oscilador armónico sobre otras formas de oscilador es que emplea la resonancia para vibrar a una frecuencia resonante natural precisa o "latido" que depende solo de sus características físicas y resiste la vibración a otras velocidades. La posible precisión alcanzable por un oscilador armónico se mide por un parámetro llamado Q, o factor de calidad, que aumenta (en igualdad de condiciones) con su frecuencia resonante. Esta es la razón por la que ha habido una tendencia a largo plazo hacia osciladores de mayor frecuencia en los relojes. Las ruedas de equilibrio y los péndulos siempre incluyen un medio para ajustar la velocidad del reloj. Los relojes de cuarzo a veces incluyen un tornillo de velocidad que ajusta un condensador para ese propósito. Los relojes atómicos son estándares primarios y su velocidad no se puede ajustar.

Relojes sincronizados o esclavos

Algunos relojes dependen de su precisión en un oscilador externo; es decir, se sincronizan automáticamente con un reloj más preciso:

• Los relojes esclavos, utilizados en grandes instituciones y escuelas desde la década de 1860 hasta la década de 1970, marcaban la hora con un péndulo, pero estaban conectados a un reloj maestro en el edificio y recibían periódicamente una señal para sincronizarlos con el maestro, a menudo en la hora. Las versiones posteriores sin péndulos fueron activadas por un pulso del reloj maestro y ciertas secuencias utilizadas para forzar una sincronización rápida después de un corte de energía.

• Los relojes eléctricos síncronos no tienen un oscilador interno, pero cuentan los ciclos de la oscilación de 50 o 60 Hz de la línea de alimentación de CA, que está sincronizada por la empresa de servicios públicos con un oscilador de precisión. El conteo se puede realizar electrónicamente, generalmente en relojes con pantallas digitales o, en relojes analógicos, la CA puede impulsar un motor síncrono que gira una fracción exacta de una revolución por cada ciclo del voltaje de línea y acciona el tren de engranajes. Aunque los cambios en la frecuencia de la línea de la red debido a las variaciones de la carga pueden hacer que el reloj avance o pierda temporalmente varios segundos durante el transcurso de un día, la empresa de servicios públicos mantiene con extrema precisión el número total de ciclos por 24 horas, de modo que el reloj Mantiene el tiempo con precisión durante largos períodos.
• Los relojes de tiempo real de las computadoras miden el tiempo con un cristal de cuarzo, pero pueden sincronizarse periódicamente (generalmente semanalmente) a través de Internet con relojes atómicos (UTC), utilizando el Protocolo de tiempo de red (NTP).
• Los relojes de radio marcan la hora con un cristal de cuarzo, pero se sincronizan periódicamente con las señales de tiempo transmitidas desde estaciones de radio dedicadas a la hora estándar o señales de navegación por satélite, que se configuran mediante relojes atómicos.

Controlador

Este tiene la doble función de mantener el oscilador funcionando dándole 'empujes' para reemplazar la energía perdida por la fricción y convirtiendo sus vibraciones en una serie de pulsos que sirven para medir el tiempo.

• En los relojes mecánicos, este es el escape, que empuja con precisión al péndulo oscilante o al volante, y libera un diente de engranaje de la rueda de escape en cada giro, lo que permite que todas las ruedas del reloj avancen una cantidad fija con cada giro.
• En los relojes electrónicos, este es un circuito oscilador electrónico que le da al cristal de cuarzo vibrante o al diapasón pequeños 'empujones' y genera una serie de pulsos eléctricos, uno para cada vibración del cristal, lo que se denomina señal de reloj.
• En los relojes atómicos, el controlador es una cavidad de microondas al vacío unida a un oscilador de microondas controlado por un microprocesador. Un gas delgado de átomos de cesio se libera en la cavidad donde se exponen a las microondas. Un láser mide cuántos átomos han absorbido las microondas, y un sistema de control de retroalimentación electrónica llamado bucle sincronizado en fase sintoniza el oscilador de microondas hasta que alcanza la frecuencia que hace que los átomos vibren y absorban las microondas. Luego, la señal de microondas se divide por contadores digitales para convertirse en la señal del reloj.

En los relojes mecánicos, la baja Q del volante o del oscilador de péndulo los hacía muy sensibles al efecto perturbador de los impulsos del escape, por lo que el escape tuvo un gran efecto en la precisión del reloj y se probaron muchos diseños de escape. La Q más alta de los resonadores en los relojes electrónicos los hace relativamente insensibles a los efectos perturbadores de la potencia impulsora, por lo que el circuito del oscilador impulsor es un componente mucho menos crítico.

Contador de cadena

Este cuenta los pulsos y los suma para obtener unidades de tiempo tradicionales de segundos, minutos, horas, etc. Por lo general, tiene una disposición para configurar el reloj ingresando manualmente la hora correcta en el contador.

• En los relojes mecánicos esto se hace mecánicamente mediante un tren de engranajes, conocido como tren de ruedas. El tren de engranajes también tiene una segunda función; para transmitir potencia mecánica desde la fuente de alimentación para hacer funcionar el oscilador. Hay un acoplamiento de fricción llamado "piñón de cañón" entre los engranajes que impulsan las manecillas y el resto del reloj, lo que permite girar las manecillas para ajustar la hora.
• En los relojes digitales, una serie de contadores o divisores de circuitos integrados suman los pulsos digitalmente, usando lógica binaria. A menudo, los botones en la caja permiten que los contadores de horas y minutos aumenten y disminuyan para ajustar la hora.

Indicador

Esto muestra el conteo de segundos, minutos, horas, etc. en una forma legible por humanos.

• Los primeros relojes mecánicos del siglo XIII no tenían un indicador visual y marcaban la hora de forma audible al sonar las campanas. Muchos relojes hasta el día de hoy son relojes que dan la hora.
• Los relojes analógicos muestran la hora con una esfera de reloj analógico, que consta de un dial con los números del 1 al 12 o 24, las horas del día, alrededor del exterior. Las horas se indican con una manecilla horaria, que da una o dos revoluciones en un día, mientras que los minutos se indican con una manecilla de minutos, que da una revolución por hora. En los relojes mecánicos, un tren de engranajes mueve las manecillas; en los relojes electrónicos, el circuito produce pulsos cada segundo que impulsan un motor paso a paso y un tren de engranajes, que mueven las manecillas.
• Los relojes digitales muestran la hora en dígitos que cambian periódicamente en una pantalla digital. Un concepto erróneo común es que un reloj digital es más preciso que un reloj de pared analógico, pero el tipo de indicador es independiente y aparte de la precisión de la fuente de tiempo.
• Los relojes parlantes y los servicios de relojes parlantes proporcionados por las compañías telefónicas dicen la hora de manera audible, utilizando voces grabadas o sintetizadas digitalmente.

Tipos

Los relojes se pueden clasificar por el tipo de visualización de la hora, así como por el método de cronometraje.

Métodos de visualización de la hora

Cosa análoga

Los relojes analógicos generalmente usan una esfera de reloj que indica la hora usando punteros giratorios llamados "manos" en un dial o diales numerados fijos. La esfera de reloj estándar, conocida universalmente en todo el mundo, tiene una "manecilla de hora" corta que indica la hora en un cuadrante circular de 12 horas, dando dos revoluciones por día, y una "manecilla de minutos" más larga que indica los minutos en el actual hora en la misma esfera, que también se divide en 60 minutos. También puede tener una "manecilla de segundos" que indica los segundos en el minuto actual. La única otra esfera de reloj ampliamente utilizada en la actualidad es la esfera analógica de 24 horas, debido al uso de 24 horas en organizaciones y horarios militares. Antes de que se estandarizara la esfera del reloj moderno durante la Revolución Industrial, se utilizaron muchos otros diseños de esfera a lo largo de los años, incluyendo diales divididos en 6, 8, 10 y 24 horas. Durante la Revolución Francesa, el gobierno francés intentó introducir un reloj de 10 horas, como parte de su sistema de medición métrico basado en decimales, pero no logró un uso generalizado. En el siglo XVIII se desarrolló un reloj italiano de 6 horas, presumiblemente para ahorrar energía (un reloj o un reloj que suena 24 veces consume más energía).

Otro tipo de reloj analógico es el reloj de sol, que sigue al sol continuamente, registrando el tiempo por la posición de la sombra de su gnomon. Debido a que el sol no se ajusta al horario de verano, los usuarios deben agregar una hora durante ese horario. También se deben hacer correcciones para la ecuación del tiempo y para la diferencia entre las longitudes del reloj de sol y del meridiano central de la zona horaria que se está utilizando (es decir, 15 grados al este del primer meridiano por cada hora que la zona horaria está por delante de GMT). Los relojes de sol utilizan parte o parte del dial analógico de 24 horas. También existen relojes que usan una pantalla digital a pesar de tener un mecanismo analógico; estos se conocen comúnmente como relojes flip. Se han propuesto sistemas alternativos. Por ejemplo, el reloj "Twelv" indica la hora actual utilizando uno de los doce colores,

Digital

• Ejemplos de relojes digitales
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Los relojes digitales muestran una representación numérica del tiempo. Dos formatos de visualización numérica se utilizan comúnmente en los relojes digitales:

• la notación de 24 horas con horas que van de 00 a 23;
• la notación de 12 horas con indicador AM/PM, con horas indicadas como 12 AM, seguidas de 1 AM–11 AM, seguidas de 12 PM, seguidas de 1 PM–11 PM (una notación utilizada principalmente en entornos domésticos).

La mayoría de los relojes digitales utilizan mecanismos electrónicos y pantallas LCD, LED o VFD; También se utilizan muchas otras tecnologías de visualización (tubos de rayos catódicos, tubos nixie, etc.). Después de un reinicio, cambio de batería o falla de energía, estos relojes sin batería de respaldo o capacitor comienzan a contar desde las 12:00 o permanecen en las 12:00, a menudo con dígitos parpadeantes que indican que es necesario configurar la hora. Algunos relojes más nuevos se reajustarán en función de los servidores de hora de la radio o de Internet que están sintonizados con los relojes atómicos nacionales. Desde la llegada de los relojes digitales en la década de 1960, el uso de relojes analógicos ha disminuido significativamente.

Algunos relojes, llamados 'flip clocks', tienen pantallas digitales que funcionan mecánicamente. Los dígitos están pintados en láminas de material que se montan como las páginas de un libro. Una vez por minuto, se da vuelta una página para revelar el siguiente dígito. Estas pantallas suelen ser más fáciles de leer en condiciones de mucha luz que las pantallas LCD o LED. Además, no vuelven a las 12:00 después de un corte de energía. Los relojes flip generalmente no tienen mecanismos electrónicos. Por lo general, son accionados por motores síncronos de CA.

Híbrido (analógico-digital)

Relojes con cuadrantes analógicos, con un componente digital, generalmente los minutos y las horas se muestran de forma analógica y los segundos se muestran en modo digital.

Auditivo

Por comodidad, distancia, telefonía o ceguera, los relojes auditivos presentan la hora en forma de sonidos. El sonido es lenguaje natural hablado (p. ej., "La hora es las doce y treinta y cinco"), o como códigos auditivos (p. ej., el número de campanadas secuenciales en la hora representa el número de la hora como la campana, el Big Ben). La mayoría de las empresas de telecomunicaciones también ofrecen un servicio de reloj parlante.

Palabra

Los relojes de palabras son relojes que muestran la hora visualmente usando oraciones. Por ejemplo: "Son alrededor de las tres". Estos relojes se pueden implementar en hardware o software.

Proyección

Algunos relojes, generalmente digitales, incluyen un proyector óptico que proyecta una imagen ampliada de la hora en una pantalla o en una superficie, como un techo o una pared interior. Los dígitos son lo suficientemente grandes para que personas con una visión moderadamente imperfecta puedan leerlos fácilmente, sin usar anteojos, por lo que los relojes son convenientes para usar en sus dormitorios. Por lo general, el circuito de cronometraje tiene una batería como fuente de respaldo para una fuente de alimentación ininterrumpida para mantener el reloj a tiempo, mientras que la luz de proyección solo funciona cuando la unidad está conectada a una fuente de alimentación de CA. También están disponibles versiones portátiles completamente alimentadas por batería que se asemejan a las linternas.

Táctil

Los relojes auditivos y de proyección pueden ser utilizados por personas ciegas o con visión limitada. También hay relojes para ciegos que tienen pantallas que se pueden leer usando el sentido del tacto. Algunos de estos son similares a las pantallas analógicas normales, pero están construidos para que las manos se puedan sentir sin dañarlas. Otro tipo es esencialmente digital y utiliza dispositivos que utilizan un código como Braille para mostrar los dígitos de modo que se puedan sentir con la punta de los dedos.

Multipantalla

Algunos relojes tienen varias pantallas accionadas por un solo mecanismo, y otros tienen varios mecanismos completamente separados en una sola caja. Los relojes en lugares públicos a menudo tienen varias caras visibles desde diferentes direcciones, de modo que el reloj se puede leer desde cualquier lugar cercano; todas las caras muestran la misma hora. Otros relojes muestran la hora actual en varias zonas horarias. Los relojes destinados a los viajeros suelen tener dos pantallas, una para la hora local y otra para la hora en casa, lo que resulta útil para realizar llamadas telefónicas concertadas. Algunos relojes de ecuación tienen dos pantallas, una que muestra la hora media y la otra la hora solar, como lo mostraría un reloj de sol. Algunos relojes tienen pantallas analógicas y digitales. Los relojes con pantalla Braille suelen tener también dígitos convencionales para que puedan ser leídos por personas videntes.

Propósitos

Los relojes están en casas, oficinas y muchos otros lugares; los más pequeños (relojes) se llevan en la muñeca o en el bolsillo; los más grandes están en lugares públicos, por ejemplo, una estación de tren o una iglesia. A menudo se muestra un pequeño reloj en una esquina de las pantallas de las computadoras, teléfonos móviles y muchos reproductores de MP3.

El propósito principal de un reloj es mostrar la hora. Los relojes también pueden tener la capacidad de emitir una fuerte señal de alerta en un momento específico, generalmente para despertar a un durmiente en un momento preestablecido; se les conoce como despertadores. La alarma puede comenzar con un volumen bajo y volverse más fuerte, o tener la posibilidad de apagarse durante unos minutos y luego reanudarse. A veces se utilizan despertadores con indicadores visibles para indicar a los niños que son demasiado pequeños para leer la hora en que ha terminado la hora de dormir; a veces se les llama relojes de entrenamiento.

Se puede usar un mecanismo de reloj para controlar un dispositivo de acuerdo con el tiempo, por ejemplo, un sistema de calefacción central, una videograbadora o una bomba de relojería (ver: contador digital). Estos mecanismos suelen denominarse temporizadores. Los mecanismos de reloj también se utilizan para impulsar dispositivos como seguidores solares y telescopios astronómicos, que tienen que girar a velocidades controladas con precisión para contrarrestar la rotación de la Tierra.

La mayoría de las computadoras digitales dependen de una señal interna de frecuencia constante para sincronizar el procesamiento; esto se conoce como una señal de reloj. (Algunos proyectos de investigación están desarrollando CPU basadas en circuitos asíncronos). Algunos equipos, incluidas las computadoras, también mantienen la hora y la fecha para su uso según sea necesario; esto se denomina reloj de la hora del día y es distinto de la señal del reloj del sistema, aunque posiblemente se base en el conteo de sus ciclos.

En la cultura china, regalar un reloj (chino tradicional:送鐘; chino simplificado:送钟; pinyin: sòng zhōng) suele ser un tabú, especialmente para los ancianos, ya que el término para este acto es homófono con el término para el acto de asistir. el funeral de otro (chino tradicional:送終; chino simplificado:送终; pinyin: sòngzhōng).

Este par homónimo funciona tanto en mandarín como en cantonés, aunque en la mayor parte de China solo los relojes y las campanas grandes, y no los relojes, se llaman " zhong ", y los relojes se regalan comúnmente en China.

Sin embargo, si se entrega un obsequio de este tipo, la "desafortunación" del obsequio puede contrarrestarse exigiendo un pequeño pago monetario para que el destinatario compre el reloj y, por lo tanto, contrarreste la expresión '送' ("dar") de la frase.

Estándares de tiempo

Para algunos trabajos científicos, la sincronización de la máxima precisión es esencial. También es necesario tener un patrón de máxima precisión con el que se puedan calibrar los relojes en funcionamiento. Un reloj ideal daría la hora con una precisión ilimitada, pero esto no es factible. Muchos procesos físicos, en particular algunas transiciones entre niveles de energía atómica, ocurren a una frecuencia extremadamente estable; contar los ciclos de tal proceso puede dar un tiempo muy preciso y consistente; los relojes que funcionan de esta manera generalmente se denominan relojes atómicos. Dichos relojes suelen ser grandes, muy costosos, requieren un entorno controlado y son mucho más precisos de lo que se requiere para la mayoría de los propósitos; normalmente se utilizan en un laboratorio de normas.

Navegación

Hasta los avances de finales del siglo XX, la navegación dependía de la capacidad de medir la latitud y la longitud. La latitud se puede determinar a través de la navegación celeste; la medida de la longitud requiere un conocimiento preciso del tiempo. Esta necesidad fue una de las principales motivaciones para el desarrollo de relojes mecánicos precisos. John Harrison creó el primer cronómetro marino de alta precisión a mediados del siglo XVIII. El cañón Noon en Ciudad del Cabo todavía dispara una señal precisa para permitir que los barcos verifiquen sus cronómetros. Muchos edificios cerca de los principales puertos solían tener (algunos todavía lo tienen) una gran bola montada en una torre o mástil dispuesta para caer en un momento predeterminado, con el mismo propósito. Si bien los sistemas de navegación por satélite, como el GPS, requieren un conocimiento del tiempo con una precisión sin precedentes, esto lo proporciona el equipo de los satélites;

Tipos específicos

por mecanismo	Por función	Por estilo
Reloj astronomicoreloj atómicoreloj de velareloj congreveReloj de péndulo cónicoReloj digitalreloj electricovoltear relojreloj de péndulo voladorReloj de arenareloj de inciensoreloj plano inclinadoreloj lamportreloj mecanicocronómetro observatorioreloj de lámpara de aceiteRelój de pénduloreloj de proyecciónreloj púlsarreloj cuánticoreloj de cuarzoradio relojreloj de bola rodantereloj de accionamiento por resortereloj de vaporReloj de solReloj de péndulo de torsiónReloj de agua	reloj de 10 horasDespertadorreloj binarioReloj cronómetroreloj cucúReloj duodecimalreloj de ecuacionreloj de juegoreloj japonesReloj maestroreloj musicalcronómetro de ferrocarrilreloj esclavoreloj parlanteCronógraforeloj llamativoreloj parlantereloj de mareabola de tiemporeloj de tiempoReloj mundial	reloj americanoreloj autómatareloj de globoreloj de banjoReloj de soportereloj de carruajereloj cartelreloj gatoreloj carroTorre del Relojreloj cucúreloj cabeza de muñecareloj de floresReloj de sobremesa del imperio francésreloj de piereloj linternareloj faroreloj de sobremesareloj esqueletoreloj torretaReloj