Uma questão de peso

A idéia por trás do peso é agir como um dispositivo de armazenamento de energia, para que o relógio possa funcionar sozinho por períodos relativamente longos. Quando você dá corda em um relógio movido a peso, um cordão é puxado e eleva o peso. Isto fornece ao peso "energia potencial" no campo gravitacional da Terra. Como veremos em instantes, o relógio usa essa energia potencial à medida que o peso cai para mover o mecanismo do relógio.

Então, digamos que queiramos usar um peso em queda para criar o relógio mais simples possível - um relógio que possua apenas um segundo ponteiro. Queremos que o segundo ponteiro neste relógio simples funcione como um segundo ponteiro normal de qualquer relógio, fazendo uma revolução completa a cada 60 segundos. Podemos tentar fazê-lo, conforme mostrado na figura à direita, simplesmente conectando o cordão de peso a um tambor e depois também conectar um segundo ponteiro ao tambor. Isto, é claro, não funcionaria. Neste mecanismo simples, soltar o peso faria com que ele caísse o mais rápido possível, girando o tambor a cerca de mil rpm até o peso bater com força no chão.

Ainda assim, ele está na direção certa. Digamos que coloquemos algum tipo de dispositivo de fricção no tambor - uma espécie de freio ou algo que retarde o tambor. Isto talvez funcione. Nós certamente seríamos capazes de conceber algum esquema baseado em fricção para conseguir que o segundo ponteiro faça aproximadamente uma revolução por minuto. Mas isso seria apenas aproximado. Se a temperatura e umidade do ar se alterassem, a fricção no dispositivo também mudaria. Portanto, o nosso segundo ponteiro não mediria muito bem o tempo.

Assim, nos anos 1600, as pessoas que desejavam criar relógios precisos tentavam resolver o problema de como fazer com que o segundo ponteiro completasse exatamente uma revolução por minuto. Atribuiu-se ao astrônomo holandês Christiaan Huygens a primeira sugestão de uso de um pêndulo. Os pêndulos são úteis pois possuem uma propriedade extremamente interessante: o período (a quantidade de tempo que um pêndulo leva para balançar de um lado para o outro uma vez) do balanço de um pêndulo é relacionado apenas com o seu comprimento e a força da gravidade. Como a gravidade é constante em qualquer ponto do planeta, a única coisa que afeta o seu período é o comprimento do pêndulo. A quantidade de peso não importa. Também não importa o comprimento do arco no qual o pêndulo balança. Apenas o comprimento do pêndulo importa. Se você não está convencido, vá para a próxima página.