Clepsidra

Que es la clepsidra y como funciona?

Las clepsidras o relojes de agua datan de la antigüedad egipcia y se usaban especialmente durante la noche, cuando los relojes de sol no podían funcionar. Las primeras clepsidras consistieron en una vasija de barro que contenía agua hasta cierta medida, con un orificio en la base de un tamaño suficiente como para asegurar la salida del líquido a una velocidad determinada y, por lo tanto, en un tiempo fijo. El cuenco estaba marcado con varias rayas sobre su superficie de tal suerte que indicaban la hora en las diferentes estaciones del año.

Como evoluciono la ingeniería de una clepsida?

Los babilonios, los egipcios, los chinos y los hindúes utilizaron el agua contenida en un recipiente graduado, del que se escapaba, y hacía descender su nivel. El nivel del agua coincidía con una escala marcada en el recipiente que señalaba las horas. A éste invento se le denominó clepsidra, inventada probablemente por los Caldeos, esun reloj de agua que hacía salir el agua contenida en un recipiente a través de un orificio.Éste instrumento lo utilizó Herófilo de Alejandría para medir las pulsaciones del cuerpo humano. Galileo usó una clepsidra de mercurio para medir la caída de los cuerpos. Hubo curiosas clepsidras construidas con adornos y anexos, como una enviada por el califa Harún Al-Raschid a Carlomagno. Era de cobre con incrustaciones de oro. Señalaba la hora sobre un cuadrante y dejaba caer en ese instante la cantidad correspondiente de bolitas de metal sobre una bandejita, y producían los sonidos en número correspondiente; y se abrían unas puertitas de donde salía la cantidad de caballeros armados (de acuerdo con la "hora" señalada) que hacían varios movimientos.

Que principios hidraulicos se aplican en el mecanismo de una clepsida?

El diseño del reloj tiene que estar relacionada con la escala de tiempo que se quiere marcar sincrónica o asincrónicamente, con el tamaño del recipiente donde va el agua y con el orificio por donde ésta fluye.

De debe tener en cuenta que el reloj o el sistema por donde circula el agua debe ser sellado para evitar la evaporación de ésta o simplemente periódicamente se puede ir compensando el volumen ya evaporado.

Las fuerzas capilares pueden ser o no significativas dependiendo del diseño del reloj. Cuando los capilares son de un radio muy pequeño es importante tenerlas en cuenta mientras que si el radio es grande éstas se pueden despreciar.

Para un chorro cilíndrico de radio r, se puede aplicar la ecuación de tensión superficial:

Presión = 0.074 N/m

Radio del capilar

SITUACIÓN DE FLUJO PERMANENTE:

El caudal de salida por el orificio

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