해시계와 물시계 원리가 궁금합니다
안녕하세요
옛날 조선시대에 시계가 없어서 해를 이용한 시계와 물을 이용한 시계를 발명한걸로 알고 있는데요
이 해시계와 물시계원리가 궁금합니다
안녕하세요. 김민규 과학전문가입니다.
해시계의 경우 해의 위치에 따라 변화되는 그림자를 관측하여 시간을 측정하며 물시계의 경우 일정한 속도로 떨어지는 물의 낙하속도를 이용하여 담겨진 물의 양을 이용하여 시간을 측정하게 됩니다.
만족스러운 답변이었나요?간단한 별점을 통해 의견을 알려주세요.안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.
해시계의 경우 매일 떠오르는 해의 궤적을 그림자를 통해 관측하여 시간을 추정하는 도구이고, 물시계는 이러한 불변의 법칙들에 맞추어 물이 떨어지거나 흐르는 속도의 주기를 맞추어 시간을 추정하는 도구입니다.만족스러운 답변이었나요?간단한 별점을 통해 의견을 알려주세요.안녕하세요. 이용준 과학전문가입니다.
해시계는 태양의 일주운동에 따른 방위각과 고도의 변화를 이용한 것입니다. 태양의 방위각이 변하면 막대기의 그림자 방향이 변하고, 고도가 변하면 그림자의 길이가 달라집니다. 방위각과 고도를 이용하여 계절에 따라 적용한 것이 알부일구와 같은 해시계입니다. 해시계는 태양이 있는 경우에만 사용할 수 있으므로 흐린 날이나 야간에는 사용할 수 없습니다.
물시계는 수조에 들어있는 물이 관을 통해 빠져나오는 것을 이용한 것입니다. 관을 통해 빠져나온 물이 아래의 통을 채우는 데 걸리는 시간을 측정하여 이를 표시장치를 이용하여 나타낸 것이 물시계입니다. 우리나라의 자격루는 아주 정밀한 물시계였음이 고증을 통해 밝혀졌습니다.
도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.
만족스러운 답변이었나요?간단한 별점을 통해 의견을 알려주세요.안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.
과거 시계가 없던 시대 사람들은 하늘의
태양과 끊임없이 흐르는 물을 이용하여
시간을 측정했습니다.
해시계는 태양의 위치를
이용하여 시간을 측정하는
가장 오래된 시계 중 하나입니다.
기본적으로 기둥과 눈금이
표시된 판으로 구성됩니다.
시표는 태양의 그림자를 만들고 시반은
그림자가 드리운 위치에 따라
시간을 나타냅니다.
수평 해시계는 가장 일반적인 형태이며
평평한 판 위에 시표를 세운 형태입니다.
수직 해시계는 벽이나 기둥에 설치하는 형태이며
남향으로 설치해야 정확한 시간을 측정할 수 있습니다.
적도 해시계는 적도면에 평행하게
설치하는 형태이며 계절에 따른
시표의 위치 조정이 필요합니다.
오목 해시계는 오목한 그릇 모양의 판에 시표를 세운 형태이며
곡면의 특성을 이용하여 시간을 측정합니다.
해시계는 태양의 고도가 시간에 따라
변한다는 원리를 이용합니다.
태양이 하늘에서 가장 높은 지점에 있을 때는 정오이며
지평선에 가까워질수록 시간이 늦어집니다.
시표의 그림자는 태양의 고도에
따라 길이가 변합니다.
그림자가 길어질수록 시간이 늦어지고
짧아질수록 시간이 빨라집니다.
시반에는 시간을 나타내는 눈금이
표시되어 있습니다.
그림자가 각 눈금에 닿는 위치에 따라
시간을 알 수 있습니다.
해시계는 비교적 제작과 사용이 간편합니다.
특별한 기술 없이도 누구나 쉽게 사용할 수 있습니다.
해시계는 제작에 드는 비용이 저렴합니다.
특별한 재료 없이도 만들 수 있습니다.
해시계는 날씨가 맑은 경우 정확한
시간을 측정할 수 있습니다.
해시계는 햇빛이 필요하기 때문에
흐린 날이나 밤에는 사용할 수 없습니다.
해시계는 계절에 따라 태양의 위치가 변하기
때문에 시표의 위치를 조정해야 합니다.
해시계는 그림자의 길이를 이용하기 때문에
정밀도가 떨어질 수 있습니다.
물시계는 물이 흐르는 시간을 측정하여
시간을 알아내는 시계입니다.
물이 저장된 용기에서 일정한 속도로 물이
흘러나오는 것을 이용하여 시간을 측정합니다.
낙수시계는 물이 저장된 용기에서
일정한 속도로 물이 흘러나오는 시간을
측정하는 형태입니다.
유동시계는 물이 떠 있는 부표의 위치를
통해 시간을 측정하는 형태입니다.
클레프시드라는 물이 좁은 통로를 통해
흐르는 시간을 측정하는 형태입니다.
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만족스러운 답변이었나요?간단한 별점을 통해 의견을 알려주세요.안녕하세요! 손성민 과학전문가입니다.
옛날 조선시대에는 시계가 없었기 때문에 사람들은 해를 이용한 시계와 물을 이용한 시계를 발명했습니다. 해시계는 해의 움직임을 이용하여 시간을 측정하는 방식이며 물시계는 물의 흐름을 이용하여 시간을 측정하는 방식입니다.
해시계는 해가 지날 때마다 그림자의 위치가 변하는 것을 이용합니다. 해는 하늘에서 동쪽에서 서쪽으로 이동하며 이동하는 동안 그림자의 위치도 변합니다. 이를 이용하여 그림자의 길이와 위치를 측정하면 시간을 알 수 있습니다.
물시계는 물이 흐르는 속도를 이용하여 시간을 측정합니다. 물이 흐르는 속도는 일정하므로 일정한 양의 물이 흐를 때마다 시간이 지난 것으로 간주할 수 있습니다. 물시계는 일정한 양의 물이 흐를 때마다 그릇에 있는 물의 양이 줄어들기 때문에 그릇의 크기와 물이 흐르는 속도를 고려하여 시간을 측정합니다.
이처럼 해시계와 물시계는 각각 해의 움직임과 물의 흐름을 이용하여 시간을 측정하는 방식입니다. 이러한 발명은 당시 사람들이 시간을 측정하는 필요성을 느꼈기 때문에 이루어졌으며 현재에도 우리가 사용하는 시계의 원리에 영향을 미치고 있습니다. 감사합니다.
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만족스러운 답변이었나요?간단한 별점을 통해 의견을 알려주세요.안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다.
1 해시계는 인간이 발명한 가장 원초적인 시계로서 태양빛의 반대방향에 생긴 물체의 그림자가 지구의 자전에 의하여 이동 하는 원리를 이용하여 시간을 측정하는 장치를 말합니다.
2 해시계는 그림자가 투영되는 시각판인 수영면(面)과 해의 그림자를 만들어 내는 영침(影針)으로 구성되며, 수영면
에 투영되는 그림자는 지구가 시계의 반대방향으로 자전하기 때문에 영침을 기준으로 오전에는 서쪽에 오후에는 동쪽에 나타나게 됩니다. 또한, 해시계의 시각판은 평면(平面)형태인 것과 구면(球面)형태인 것으로 구별해 볼 수 있는데, 우리 나라의 대표적인 해시계인 앙부일구(仰釜日暑)가 구면형태의 해시계이고, 본 실험에서 만들어 보는 해시계는 평면형태인 해시계입니다.
3 해시계로 시간을 보는 방법은 시각판의 상단을 북극 방향으로 향하게 수평으로 놓고, 시각판 위에 영침을 수직으로 고정 시킨 후에 시각판에 투영되는 영침의 그림자가 가리키는 시간을 읽으면 됩니다.
4 평연형 해시계는 정확한 시간을 알기 위한 균시차 및 실제시간과의 차이 등에 따른 보정이 필요한데, 실제시간과의 차이 를 보정하는 이유는 우리나라는 일본과 같이 동경 135°선의 지방평균시를 표준시로 정하고 있으나 우리나라 정중앙의 경선은 127'30' 이므로 135'와는 7'30'의 차이가 나며 시간상으로는 약 30분의 차이가 발생합니다. 즉, 해시계의 그림 자가 10시를 가리키고 있다면 우리가 사용하는 실제 시간은 10시 30분이 됩니다.(출처 : 과학공간 - 해시계)
물시계의 구조와 원리는 사실 간단하다. 크게 두 가지로 나뉘는데, 유출식(流出式)과 유입식(流入式)이 있다. 유출식은 물통에서 물이 빠져나가면서 낮아지는 수위를 보고 시간을 재는 것이고, 유입식은 반대로 물통에 물을 부어 높아지는 수위를 보고 시간을 재는 방식이다.(출처 : 물시계의 간단한 구조와 원리)
만족스러운 답변이었나요?간단한 별점을 통해 의견을 알려주세요.안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
해시계는 보통 기계적인 방식으로 동작합니다. 시계 속에는 발판, 휠, 탈출장치, 중량 등의 부품들이 있습니다. 시계 속의 발판은 탈출장치를 통해 휠을 정해진 속도로 돌리고, 휠은 시계의 분, 시, 초침을 움직입니다. 발판과 휠의 동작은 일정한 주기와 속도를 가지고 있어 시간의 경과를 나타냅니다.
반면에 물시계는 액체의 흐름을 이용하여 시간을 측정합니다. 물시계에는 상단과 하단에 있는 두 개의 컨테이너가 있으며, 두 컨테이너 사이를 연결하는 흐름 통로가 있습니다. 상단 컨테이너에는 물이 공급되고, 하단 컨테이너는 시간에 따라 물이 채워지고 비워집니다. 두 컨테이너 사이의 액체 흐름은 일정한 속도를 가지므로, 물이 채워지는 속도를 바탕으로 시간을 측정할 수 있습니다. 일반적으로 물시계는 모래시계와 유사한 원리를 가지고 있습니다.
만족스러운 답변이었나요?간단한 별점을 통해 의견을 알려주세요.안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.
물시계는 물의 양과 유속을 조절하는 '파수호’와 '수수호’라는 두 개의 장치가 결합되어 있습니다. 물이 일정량 모이면, 구슬이 굴러 동력을 전달하고 시간의 시점을 조절하는 '주전’이라는 장치가 작동하고 이 장치는 인형의 움직임을 통해 시간을 알리는 ‘자동 시보’ 부분과 연결되어 있습니다.
해시계는 태양의 위치에 따라 그림자를 만들어 시간을 측정합니다. 해시계는 오목한 화로 크기의 둥근 가마솥 시계판 모양으로, 태양의 빛이 가운데 영침의 그림자를 만듭니다. 그림자의 위치는 태양의 운행과 반대 방향인 서쪽에서 동쪽으로 움직이며, 수영면에 나타나게 되고 수영면에 해의 그림자를 만들면 시간과 절기를 파악할 수 있었던 것입니다.
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해시계는 태양의 위치를 기반으로 시간을 측정합니다. 기둥에 설치된 표면에 그림자가 드리우는 위치를 통해 시간을 알 수 있으며, 계절에 따라 변하는 태양의 위치를 반영하기 위해 시반의 눈금도 달라집니다. 대표적인 예시로는 장영실이 발명한 앙부일구와 현주일구가 있습니다.
물시계는 물이 흐르는 속도를 이용하여 시간을 측정합니다. 낙하식 물시계는 물이 항아리에서 떨어지는 시간을 측정하고, 유입식 물시계는 물이 항아리에 들어오는 속도를 통해 시간을 알 수 있습니다. 장영실이 만든 자격루는 물시계와 기계 장치를 결합하여 자동화된 시스템을 구축한 대표적인 예입니다.
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물시계 해시계 원리가 길기에 물시계만 적어볼게요.
물시계는 대부분 떨어지는 물방울 양의 규칙성을 이용해서 시간을 측정했다네요. 그러나 물통에서 떨어지는 물의 규칙성은 물의 압력 차이에 의해서 오차가 발생하곤 했는데 이 오차를 줄이기 위해 생각해 낸 것이 물통의 수를 조절하는 방법으로, 그리하여 보통 물시계는 3∼5개 정도의 물항아리로 이루어져있죠.
감사합니다.
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