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Zeiteinheiten
Die Basiseinheit der Zeit ist die Sekunde (s).
Ihre Unterteilung folgt dem Dezimalsystem, wobei die Namen Dezisekunde bzw. Zentisekunde für bzw. Sekunde nicht gebräuchlich sind.
Wohl aber werden die Begriffe Millisekunde () und in der Atomphysik auch Nanosekunde () verwendet.
Uhren – Messgeräte für die Zeit
Zeiteinheiten - verschiedene Zeitmesser
B. Mahler, Fotograf, Berlin
Größere Zeiteinheiten sind die Minute (min), die Stunde (h), der Tag (d), die Woche, der Monat und das Jahr.
Die größeren Zeiteinheiten ergeben sich aus der Sekunde durch nichtdezimale Umrechnungen, wobei das 60er Zahlsystem der Arkader (2350 bis 2200 v. Chr.) noch nachwirkt.
Für die einzelnen Zeiteinheiten gelten folgende Umrechnungszahlen:
| 1 min | = 60 s | ||
| 1 h | = 60 min | = 3600 s | |
| 1 d | = 24 h | = 1 440 min | = 86 400 s |
| 1Woche | = 7 d | = 168 h | = 10 080 min = 604 800 s |
Die Umrechnungen für den Monat sind unterschiedlich, die einzelnen Monate haben verschiedene Längen.
- 28 Tage hat der Februar (in Schaltjahren 29 Tage).
- 30 Tage haben die Monate April, Juni, September und November.
- 31 Tage haben die Monate Januar, März, Mai, Juli, August,
Oktober und Dezember.
Im Bankwesen werden alle Monate zu 30 und das Jahr zu 360 Tagen gerechnet.
Das Jahr hat 365 (in Schaltjahren 366) Tage.
Das sind 31 536 000 s (bzw. 31 622 400 s in Schaltjahren).
Für astronomische Beobachtungen ist diese Einteilung zu ungenau, deshalb benutzt man folgende Einheiten:
- Das siderische Jahr (Sternenjahr). Es entspricht der wahren
Umlaufperiode der Erde um die Sonne und dauert 365,2564 mittlere Sonnentage; - Das anomalistische Jahr. Es ist die Zeit zwischen zwei
Periheldurchgängen (Passieren des sonnennächsten Punktes der Erdumlaufbahn). Es ist 5 min länger als das siderische Jahr.
Messinstrumente für die Zeit sind Uhren.
Zu den ältesten gehören Sonnenuhren, bei denen der Schatten eines Stabes zur Anzeige der Zeit genutzt wird.
Auch Wasser- und Sanduhren sind bereits lange Zeit gebräuchlich. Bei ihnen kann man sehen wie die Zeit verrinnt. Ihr Nachteil ist neben einer relativ geringen Genauigkeit die Tatsache, dass sie immer wieder zum richtigen Zeitpunkt umgedreht werden müssen. Sie sind als Dauermessinstrument ungeeignet. Sanduhren kommen heute aber noch als Eier- oder Saunauhren vor.
Das Arbeitsprinzip einer Uhr, die als dauerhaftes Messinstrument für den Ablauf der Zeit funktionieren soll, beruht im Wesentlichen auf dem Zusammenwirken von vier Teilen:
- dem Schwinger, dessen Periode das eigentliche Zeitmaß liefert;
(Pendel, Unruh, Quarzschwinger, elektrischer Schwingkreis, Atom- und Molekülschwingungen); - der Energiequelle
(potenzielle Energie, z. B. Zuggewicht, Federspannung; elektrische Energie, Wärmeenergie, Strahlungs- und Kernenergie); - der Teil zwischen Energie und Schwinger, der diesem Energie zuführt, ohne die Schwingung zu stören (z. B. die Ankerhemmung);
- der Anzeige (z. B. Analoganzeige mit Zeigern oder Digitalanzeige mit Leuchtdioden).
Die ersten Uhren mit Gewichtsantrieb wurden als Kirchturmuhren um 1300 entwickelt. Als Hemmung diente eine Balkenunruhe.
Die ersten Federzug-Uhren stammen aus der zweiten Hälfte des 14. Jahrhunderts.
1510 baute der Nürnberger Schlosser PETER HENLEIN eine tragbare dosenförmige Taschenuhr, das sogenannte Nürnberger Ei.
Kleine tragbare Uhren gab es in Italien schon um 1580. 1657 führte der niederländische Mathematiker und Physiker CHRISTIAN HUYGENS das Pendel als Gangregler ein, was zu einer wesentlichen Steigerung der Genauigkeit führte. 1675 erfand er auch die Federuhr mit Unruhe.
Die erste freie Ankerhemmung (die im Prinzip bei allen mechanischen Uhren noch heute zur Anwendung kommt) erfand um 1759 THOMAS MODGE.
JOHN HARRIS (1735 bis 1761) entwickelte die ersten Uhren, die sich auf See nutzen ließen, was zur geografischen Längenbestimmung nötig ist.
Die ersten Quarzuhren stammen von W. A. MARRISION (1928) und von A. SCHEIBE und U. ADELSBERGER (1933/34).
Die erste brauchbare Atomuhr wurde 1948 gebaut.
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