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Ajuste del atraso o adelanto de un reloj
Este artículo tiene por objeto explicar de forma sencilla como se regulan los relojes para que funcionen en hora. Se centra la cuestión en los relojes regulados por péndulo.
Nota: Para quienes no quieran leer todo el artículo, y tan solo deseen saber que deben hacer para que su reloj funcione en hora, se indica lo siguiente: Si el reloj se atrasa hay que subir ligeramente el disco del péndulo. Si el reloj se adelanta, hay que bajarlo. Tras esta operación, el reloj se pone en hora, y se comprueba cual ha sido la desviación entre la hora real y la que indica al cabo de un par de días. Se pone de nuevo en hora, y se vuelve a repetir la operación hasta que ambas, hora real e indicada, coincidan.
El péndulo y su función en el reloj
El péndulo tiene la función de regular la marcha del reloj para que pueda medir el tiempo. El ajuste para que el reloj funcione en hora se hace mediante el.
Hay una gran variedad de disposiciones del péndulo en los relojes. La forma en la que se suspenden, la longitud, el peso de la masa oscilante, la forma de ajuste, etc. varían de unos relojes a otros.
La característica del péndulo que determina su función reguladora en el reloj es el periodo de oscilación. Dicho periodo depende de dos factores: la longitud del péndulo y la amplitud de oscilación.
En la imagen de la izquierda vemos un reloj Comtoise. Dispone de un péndulo para regular su marcha. Para que el reloj funcione en hora, el periodo de oscilación del péndulo debe ser el que requiere el mecanismo. El fabricante del reloj, al calcular el mecanismo, establece una determinada relación de dientes de ruedas y piñones. Como resultado de ello, el mecanismo tiene una determinada frecuencia a la que debe funcionar. El regulador, el péndulo, debe oscilar con esa misma frecuencia.
En un movimiento oscilatorio podemos referirnos al periodo de oscilación o bien a su inverso, su frecuencia. La relación entre ambos es: Periodo = 1/ frecuencia.
En el movimiento oscilatorio del péndulo es habitual referirse al periodo de oscilación. En osciladores como los sistemas volante espiral no suele utilizarse el periodo sino la frecuencia o bien las alternancias/ hora. La frecuencia se define como el número de oscilaciones por unidad de tiempo. Una unidad de medida habitual de la frecuencia es el Hertzio. En los relojes de pulsera y bolsillo es frecuente referirse al movimiento oscilatorio mediante las alternancias/hora. Una oscilación se compone de 2 alternancias.
El reloj funciona en hora
Analicemos la situación en la que el reloj funciona en hora, sin atrasar ni adelantar. Esto produce cuando el periodo de oscilación del péndulo coincide con el que requiere el mecanismo.
El reloj se atrasa
Un buen día observamos que el reloj que funcionaba en hora, de repente empieza atrasarse. ¿Cual es la causa? ¿Porqué se produce esto?.
Primera idea: el reloj se atrasa porque el periodo de oscilación del péndulo ha aumentado. El péndulo está oscilando ahora más despacio; se ha vuelto más lento.
La pregunta siguiente es: ¿Porqué el péndulo ahora oscila con más lentitud?. ¿Porqué se ha vuelto más lento?. Las causas de este fenómeno son las siguientes:
- La longitud del péndulo ha aumentado
- La amplitud del oscilación del péndulo ha disminuido
Estos fenómenos que se producen en el movimiento oscilatorio del péndulo se deben a los siguientes factores:
a) Temperatura. Cuando la temperatura aumenta la longitud del péndulo aumenta también. Esto se debe a un conocido efecto que en Física se conoce como dilatación. Cuando aumenta la temperatura, la longitud del péndulo aumenta y el reloj se atrasa.
Otro fenómeno que produce la variación de temperatura es la modificación de la viscosidad de los lubricantes del mecanismo. La viscosidad de un aceite varía con la temperatura. Cuando la viscosidad del aceite cambia, la fuerza de impulsión que llega al escape también varía, y produce el efecto de modificar la amplitud de oscilación del peńdulo, y por tanto su periodo. ¿Consecuencia?: el reloj varía su marcha.
b) Presión atmosférica. El péndulo está oscilando en el aire, las variaciones de la presión atmosférica producen alteraciones en la fuerza resistente que el aire ejerce sobre el péndulo. Cuando la presión atmosférica aumenta, la fuerza resistente aumenta y la amplitud de oscilación se reduce. Esto hace que el reloj se atrase.
c) Fuerza motriz. Cuando la fuerza motriz varía, también lo hace la fuerza de impulsión que mantiene el péndulo oscilando. La variación de esta fuerza tiene el efecto de modificar la amplitud de oscilación y por tanto el periodo de péndulo. Cuando disminuye la fuerza motriz, la amplitud de oscilación del péndulo disminuye y el reloj se atrasa.
d) Gravedad. La intensidad del campo gravitatorio terrestre no es exactamente la misma en todos los puntos de la superficie terrestre. Cuando el reloj se traslada a otro lugar (otra provincia, país, etc) en el que el valor de la aceleración de la gravedad es distinto, el periodo de oscilación del péndulo respecto de la ubicación anterior variará. Este punto es irrelevante cuando no se modifica la ubicación del reloj.
El reloj se adelanta
Las causas por las que el reloj se adelanta son:
- La longitud del péndulo ha disminuido
- La amplitud del oscilación del péndulo ha aumentado
Los factores que producen cambios en la longitud del péndulo y la amplitud de oscilación son los mismos indicados en el apartado anterior, pero variando en sentido contrario.
¿Como se ajusta el reloj para que funcione en hora?
Las variaciones de la longitud o de amplitud de oscilación del péndulo, se deben a los factores anteriormente explicados.
La forma habitual para contrarestar el efecto de estos factores, consiste en actuar sobre la longitud del péndulo. Subiendo o bajando el disco del péndulo se reajusta de nuevo su periodo de oscilación.
En la parte inferior del disco del péndulo se encuentra una tuerca de ajuste que permite subirlo o bajarlo.
Si el reloj se atrasa hay que subir ligeramente el disco del péndulo. Si el reloj se adelanta, hay que bajarlo.
Hay péndulos en los que no existe tuerca de ajuste, y el disco se mantiene en su posición por presión entre el y la varilla. El procedimiento de ajuste en este caso es similar: subir el disco si el reloj se atrasa, y bajarlo si el reloj se adelanta.
Una vez hecha esta operación, el reloj se deberá poner en hora, y pasado cierto tiempo, comprobar de nuevo si se atrasa o adelanta. La operación se repetirá tantas veces como sea necesario.
