clepsidra latín clepsidra del griego klepsudra

Reloj de agua utilizado en la antigüedad.

Las clepsidras probablemente se imaginaron desde muy temprano; el más antiguo, conservado en el Museo de El Cairo, fue realizado para Amenofis III alrededor del 1500 a. C.

Principio de funcionamiento

Es extremadamente simple: un recipiente con una abertura de flujo se llena de agua y el tiempo transcurrido se deduce de la cantidad de agua recolectada. Pero ciertos parámetros interfieren con la confiabilidad del sistema: la velocidad del flujo de líquido, y por lo tanto el caudal, depende de la presión en el orificio, que es una función de la altura del líquido sobre el orificio, la sección transversal del orificio. , la viscosidad del líquido y la longitud del tubo de flujo.

Limitaciones y mejoras

La clepsidra estaba destinada a reflejar el flujo regular del tiempo, pero los parámetros hidrodinámicos son demasiado numerosos, por lo que los modelos más antiguos solo pudieron dar resultados muy aproximados. De hecho, en un dispositivo de este tipo, el caudal del líquido disminuye a medida que se vacía el recipiente. Por lo tanto, las marcas dibujadas en el jarrón deben ser cada vez más estrechas, de arriba a abajo, para indicar intervalos de tiempo iguales, a fin de evitar una mayor inexactitud durante el uso. Esta variación del flujo según la altura del líquido en el jarrón se puede compensar modificando la forma del jarrón: esto es lo que hicieron los egipcios, quienes, con un recipiente troncocónico, obtuvieron graduaciones aproximadamente equidistantes.

Se hizo una mejora importante cuando se tomó la idea de asegurar un flujo constante. Para ello, bastaba con suministrar un primer recipiente de forma permanente para que el suministro de agua compensara al menos el caudal del orificio. A continuación, se midió el tiempo en un segundo recipiente graduado.

Poco a poco, aparecieron otras mejoras, entre ellas un flotador que provoca el movimiento de una aguja frente a una escala graduada o que activa el funcionamiento de autómatas, ruedas, bombas, sifones y campanas. Los hombres de genio imaginarán máquinas hidráulicas reales, como el órgano hidráulico diseñado por Ctesibios, contemporáneo de Arquímedes, descrito entre otros por Heron de Alejandría, o la clepsidra de Su Song. El diseño y fabricación de tales instrumentos reunió a hombres con diferentes habilidades: astrónomos, astrólogos, pero también mecánicos y físicos. Para evitar los problemas asociados a la oxidación de los materiales utilizados, se utilizó oro o piedras preciosas. La clepsidra se fabricará hasta una época tardía; estos instrumentos de medición todavía están presentes en Francia en xvii^mi s.

En cuanto al reloj de arena, cuyo principio de funcionamiento es muy similar al de la clepsidra, no encontramos ningún rastro de él antes de la xiv^mi s. Se utilizó para medir la duración de un torneo, un sermón, una lección, un trabajo en un taller. Galileo, en sus famosos experimentos en el plano inclinado, hizo uso de una clepsidra de arena fina, que recuerda al reloj de arena y más precisa que una clepsidra líquida.

Pero el reloj de arena sirvió sobre todo como “cronometrador” a bordo de los barcos desde los inicios de la navegación oceánica. Al asociar varios relojes de arena que miden diferentes intervalos de tiempo, por ejemplo un cuarto de hora, media hora y una hora, obtuvimos una precisión bastante buena.