1. Energia di input:
* Orologi meccanici: La fonte di energia primaria è di solito una molla di ferita (energia potenziale immagazzinata in primavera) o un peso cadente (energia potenziale gravitazionale).
* Orologi in quarzo: Una batteria fornisce energia potenziale elettrica.
* Orologi atomici: Utilizzano l'energia rilasciata durante le transizioni atomiche (ad esempio atomi di cesio).
2. Trasformazioni intermedie:
* Orologi meccanici: L'energia potenziale viene convertita in energia cinetica mentre la primavera si snoda o il peso cade, gli ingranaggi di guida e altre parti in movimento.
* Orologi in quarzo: L'energia della batteria alimenta un cristallo di quarzo che vibra a una frequenza precisa. Questa vibrazione si trasforma in impulsi elettrici.
* Orologi atomici: Gli atomi sono stimolati a emettere frequenze specifiche delle radiazioni elettromagnetiche, che vengono quindi misurate.
3. Energia di uscita:
* Orologi meccanici: L'energia cinetica delle parti in movimento guida le mani dell'orologio.
* Orologi in quarzo: Gli impulsi elettrici vengono utilizzati per controllare un piccolo motore che guida le mani.
* Orologi atomici: Le frequenze delle radiazioni emesse vengono utilizzate per generare un segnale temporale altamente accurato.
Pertanto, la trasformazione energetica complessiva in un orologio può essere riassunta come:
* Orologi meccanici: Energia potenziale (primavera/peso) → energia cinetica (marcia) → energia meccanica (movimento della mano)
* Orologi in quarzo: Energia potenziale elettrica (batteria) → energia elettrica (vibrazione cristallina in quarzo) → energia meccanica (movimento delle mani)
* Orologi atomici: Energia atomica (transizioni) → Energia di radiazione elettromagnetica → segnale elettrico (tempo)
Note aggiuntive:
* Tutti gli orologi alla fine perderanno energia a causa di attrito e altre inefficienze.
* Alcuni orologi possono anche utilizzare fonti energetiche aggiuntive come i pannelli solari o la luce per alimentare i loro sistemi interni.
