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クロックは、情報の表示方法に基づいて2つの大まかなカテゴリに分割できます。
アナログ、別名 機械的、時計は動いている針を使用して現在の時刻を示します。 デジタル 一方、時計は、通常LCDやその他の電子画面を介して、時間を数字のセットとして表示します。
（アナログディスプレイを備えた電子時計を使用することは技術的には可能ですが、非常にまれです。 アナログ そして 機械的 同義語として。）
アナログ時計の中身
すべてのクロックには3つの基本的な部分が必要です。
最も基本的な用語では、クロックは使用するデバイスです エネルギー に 表示 時間、によって規制 計時 機構。
砂で満たされた砂時計-非常にシンプルなアナログ時計を考えてみましょう。その エネルギー ソースは重力の引力であり、 表示 は、各半分に保持されている砂の量であり、 計時 メカニズムは、砂が2つの半分の間の狭い開口部を流れる比較的一定の速度です。
より洗練されたアナログ時計では、3つの基本的な部分がギア、プーリー、その他の機械システムを介して接続されています。
現代の時計では、機械部品はワイヤと電流に置き換えられます。考えられる以上の構成が考えられるため、特定の種類の時計を詳しく見てみましょう。
振り子時計：最初の現代時計
振り子時計は、おそらく最初の近代的な時計です。
振り子は、覚えているでしょうが、固定点から吊り下げられ、前後に振ることができる重りです。イヤフォンのペアをぶら下げることで、簡単な振り子を作ることができます。
17世紀の変わり目に、イタリアの科学者ガリレオガリレイの物理学の実験により、彼は振り子のこのユニークな特徴を発見しました。 常に 同じ時間をかけてフルスイングを完了します。
これは、空気抵抗などの要因によって、スイングごとに振り子が移動する距離を、停止する瞬間までゆっくりと減らしても当てはまります。
彼はすぐに時計機構内の計時のための振り子の可能性を認識しましたが、ガリレオの仕事に触発されたオランダの科学者クリスティアン・ホイヘンスは、動作する振り子時計を設計しました。
Huygensは設計を実装するスキルを持っていなかったため、プロの時計製作者Salomon Costerを雇って設計しました。
アナログ時計の内部
上記で使用した3つの部分からなるブレークダウン（計時メカニズム、エネルギー源、ディスプレイ）に従って振り子時計がどのように機能するかを見てみましょう。
エネルギー源：砂時計のように、最初の振り子時計は、滑車からぶら下がっている重りのシステムを介して重力を使用してエネルギーを生成しました。キーを回すと、時計を「巻き上げ」、重りを持ち上げ、重りを重力に逆らって保持することでポテンシャルエネルギーを蓄積します。
計時メカニズム： 振り子と呼ばれるコンポーネント 脱進機 重りからのエネルギーが放出される速度を調整します。脱進機には、離散ステップまたは「ティック」でのみ移動できるようにするノッチ付きホイールが含まれています。
振り子のスイングが完了するたびに、脱進機の1ティックが解放され、ひょう量が少し下がります。
表示：時計の針は、ギアトレインを介して残りのメカニズムに接続されています。
脱進機が1ティックのエネルギーを放出すると、ギアが回転し、手が正しい量を動かします。
後のデザインで一般的だった1秒の振り子の振りを想定すると、すべての目盛りが秒針を時計の文字盤の60分の1の方法で正確に動かします。
最も簡単な言葉で： エネルギー 上げられた重量を使用して保存され、その後、 計時 振り子機構 表示 現在の時刻を表示します。
スプリング駆動アナログ時計
絶えず動き回っている時計では、振り子が機能しないことがあるかもしれません。
代わりに、機械式時計は ぜんまい そして バランスホイール。スプリング駆動の時計は、実際には振り子時計よりも約200年前にありましたが、かなり正確ではありませんでした。
ゼンマイはしっかりと巻いて保管します エネルギー。バランスホイールは、特別に重み付けされたディスクです。一度動き始めると、一定の速度で前後に回転して、 計時 機構。
電池式クォーツ時計
今日、最も一般的な時計はクォーツ時計です。 計時 機構。
水晶振動子は 圧電性：それらに電流を流すと、特定の速度で振動します。トレンドに気づきましたか？特定のレートを持つほとんどすべてのプロセスは、計時メカニズムとして機能します。
典型的な最新の電池式時計は、脱進機のように動作する回路に設定された水晶を通るわずかな電流です。水晶の振動によって決定される一定の間隔で電池から少量の電気を放出します。
電気の通常の「ティック」は、モーターに電力を供給してアナログの手を動かすか、出力をデジタル画面に制御します。
原子時計に関する最後の注意
原子時計を見たり聞いたことがあるかもしれません。
それらはほぼ完全にデジタルであるため、詳細は説明しませんが、動作の基本原理は上記の時計と同じです。大きな違いは計時です。セシウム原子が電波によって「励起」された後にエネルギーを放出する正確な速度を測定するメカニズムを中心に構築されています。
国際単位系は、1967年にセシウムの特性に関する1秒の定義を標準化し、それ以来標準のままです。