高考问答武汉地铁就业前景:水钟是怎样报时的
来源：百度文库 编辑：高考问答 时间：2024/05/05 06:24:34
简单的测时方法
找一支香，先用尺子量出它的长度。点燃五分钟以后，再量一下它的长度；过五分钟以后，又量一次。量了几次以后，你会发现：在没有风的情况下，香的燃烧速度基本上没有什么变化。根据实验所得到的燃烧速度，比如，每五分钟燃烧掉1厘米，就可以在同样的香上每隔1厘米刻上一个刻度。这样，就成了一把测量时间的“尺子”了。只要看看香烧掉的长度，就可以知道已经过去了多少时间。
利用水流，也可以计算时间。
找一个空酒瓶子，灌满水以后，倒立过来，让水流出去。反复做几次，水流完的时间总是一定的；第一次用几秒钟，第二次还是几秒钟。
流动的水和燃烧的香为什么可以作为测量时间的“尺子”呢？因为水的流动和香的燃烧都是一种运动，时间和运动有密切的关系，只有通过运动才能表现出流逝的时间。因此，量度时间离不开运动。
在没有钟表以前，古人就是用水和火来计时的，根据古书记载，我国在两千多年前，就有了一种滴水计时的“刻漏”，又叫水钟。
古代有一种刻漏，主要由几个铜水壶组成，又叫“漏壶”。除了最底下的那个，每个壶的底部都有一个小眼。水从最高的壶里，经过下面的各个壶滴到最低的壶里，滴得又细又均匀。最低的壶里有一个铜人，手里捧着一支能够浮动的木箭，壶里水多了，木箭浮起来，根据它上面的刻度，就可以知道时间。
燃烧计时也有悠久的历史。我国古代有一种“火闹钟”：把香放在一个船形的槽里，在香的某一点，用细线系上两个铜铃，横挂在放香的小“龙船”上。香从一头点起，烧到拴细线的地方把线烧断，两个铜铃就落在下面的金属盘里，人们听到响声，就知道预定的时刻到了。
现在人们仍然使用着“火钟”：引起炸药爆炸的各种导火索都是火钟，从点火到爆炸的时间是由导火索的长度决定的。
太阳的东升西落告诉我们地球在不停地转动。这也是一种比较稳定的运动。自古以来人们还利用这种运动来计量时间。人们制成了日晷〔guǐ〕，这是一种“太阳钟”，它是利用日影的运动来指示时间的。不过，在阴天和夜晚，太阳钟就不起作用了。
水钟基座底部装置一个泵浦，负责将下方储水槽中的液体打入上方储水槽（J），使槽中的液体维持一定的水位，以维持稳定的速率由底部的F1及F2出口不断流出，使水钟开始运\作。
首先，我们来看看经由F1注入的这组以粉红色标示的管子。F1的液体不断流入C匙，满匙后液体便倒入S1弯管中。C匙连接钟摆，藉此微小的力量便足以维持钟摆摆动。S1至S4弯管主要目的是为了排除温度、水位高度等影响液体流动速率的因子，亦可用来计算振幅。钟摆的每次振幅时间为2.5秒。
在C匙下，弯管S1会收集流入的液体，并在2次振幅后（5秒），因其液量超过弯管S1容量而流出至弯管S2。弯管S2、S3、S4的容量则分别是S1的2、4和8倍，也就是说液体会在10秒、20秒及40秒后被虹吸落下，将液体依序排下至E球。这一连串的弯管为一计算系统，E球中注满的液体总是在钟摆摆动48次（120秒）后，完全流入下方储水槽中。故每2分钟，E球液量排空在T4管中产生低压，导致B球中充满的液体，排经G2流至分钟柱的单位壶中。
由F2出口注入的液体（以橘色标示部分）在不到2分钟的时间内即可注满B球，满后溢出的液体即进入D球中。B球的体积和分钟柱的每单位壶的体积相等。G1和G2部分可避免T4的低压作用传至S1~S4弯管和小时柱。R1及R2帽上有如小针孔般的开口，会缓慢平衡虹吸作用循环间的压力。
而小时柱（以绿色标示部分）在分钟柱液量达60的高度时，SM弯管的虹吸作用使分钟柱的液体全部排空，而内部的低压传至D球，此时D球在少於1小时的时间内已由B球溢出的液体注满，然后D球内液体经弯管虹吸至小时柱中并充满一单位壶。小时柱中每个壶型容器代表1小时。所以，在中午12时至1时或午夜12时至1时之间是以「0」来显示。分钟柱有29个壶型容器，每个容器所呈现的时间是2分钟。