Trocar a bateria de um relógio é algo tão comum hoje em dia, que a gente até esquece que isso praticamente não existia antes de 1969 (o que é bem recente, na história dos relógios).
Mas isso é apenas uma das muitas diferenças entre um relógio com mecanismo de quartzo e um mecânico. Nesse artigo, vamos explicar os conceitos das duas opções mais comuns que temos atualmente para um relógio.
O que é um relógio?
Um relógio é composto por três partes fundamentais:
- Reserva de energia
- Marcador do tempo
- Mostrador das horas
Vamos explicar cada uma dessas partes:
Reserva de Energia
Para funcionar, o mecanismo precisa de energia cinética. Nos relógios de pulso, existem duas formas de manter energia acumulada para fazer o movimento funcionar:
MOLA
Em relógios mecânicos, que não possuem bateria, existe uma mola, que fica dentro de uma peça chamada barril, que acumula a energia necessária para fazer o relógio funcionar.
Essa mola é apertada através do movimento de “dar corda”, o modo mais antigo (e talvez mais charmoso) de fazer um relógio funcionar.
Alguns modelos têm um peso que, quando mexemos o braço, usam a oscilação do movimento para dar corda na mola do barril. Esses são os relógios automáticos.
Assim, os relógios automáticos também são relógios de corda, apenas têm um mecanismo que aproveita a energia cinética do movimento natural do braço para fazer o sistema funcionar.
A mola consegue acumular energia para fazer o sistema funcionar cerca de 40 horas, na maioria dos relógios (reserve de marche, em frânces, ou power reserve, em inglês).
BATERIA
Em relógios com movimento de quartzo, a energia necessária para o sistema funcionar é acumulada em uma bateria, que dura normalmente de 3 a 5 anos.
Marcador de tempo
O metrônomo do relógio é a alma do mecanismo. A medida é sempre baseada em algo que tenha uma oscilação constante e definida. Basta contar quantas oscilações ocorreram que saberemos quanto tempo passou.
Nos relógios mecânicos, a oscilação constante é garantida pela roda de balanço, e a contagem do tempo é feito pelo escapamento.
Nos relógios a quartzo, a oscilação é realizada pelo cristal de quartzo, e a contagem é feita por um sistema eletrônico.
Vamos explicar melhor cada sistema:
RODA DE BALANÇO E ESCAPAMENTO
Num relógio de pulso mecânico, seja ele manual ou automático, existe uma peça chamada roda de balanço, que é composta por um aro de metal e uma mola muito fina (hairspring, em inglês). Esse conjunto fica preso em um eixo, e gira em um sentido, até que essa mola fica tão comprimida que faz com que o sentido do movimento seja invertido, e o sistema gira para o outro lado. Assim que acaba a força cinética da distensão da mola, a roda reinicia o caminho no sentido inicial, e assim se mantém, enquanto houver força transmitida através do barril que acumula energia.
Cada vez que a roda de balanço gira em um sentido, desloca uma alavanca, que libera um dente de uma engrenagem conhecida como escapamento. É essa liberação constante e ritmada que é transmitida para as engrenagens do movimento, marcando a passagem do tempo.
Os relógios de pulso moderno funcionam em uma frequência de 2,5 Hz até 5 hz, dependendo do modelo, ou seja, a roda de balanço faz de 2,5 a 5 ciclos completos (ida e volta) por segundo.
Imagem demonstrando, em câmera lenta, o funcionamento da roda de balanço, oscilando e movendo a alavanca, que libera um dente da engrenagem do escapamento de cada vez. A imagem está disponível no site TimeZone (http://www.timezone.com/)
CRISTAL DE QUARTZO
Grande invenção horológica desenvolvida na década de 1960, a medição do tempo por cristais de quartzo foi responsável por uma revolução que quase acabou com a indústria suíça de relógios.
O quartzo é um cristal piezoelétrico, ou seja, ele tem a propriedade de vibrar quando é estimulado por uma corrente elétrica e, de forma inversa, gera uma corrente elétrica quando vibra. Além da propriedade piezoelétrica, o quartzo tem a característica de vibrar sempre na mesma frequência, independente da temperatura e pressão, e essa frequência depende apenas da forma como esse pedaço de cristal é cortado e polido.
Num relógio de pulso, a bateria fornece a corrente elétrica necessária para manter o cristal vibrando, e essas vibrações geram pequenas correntes elétricas, que são medidas e contabilizadas por um contador eletrônico.
A cada um segundo, o contador faz mover o ponteiro dos segundos, e assim todo o resto do mecanismo segue a sua função.
Os cristais de quartzo são calibrados para vibrar a uma frequência de 32.768 Hz.
Mostrador do Tempo
Os relógios mostram o tempo através de ponteiros, discos numerados ou displays de LCD.
Nesse ponto, tanto os sistemas mecânicos quanto os a quartzo são iguais, contando com um sistema de engrenagens que faz com que o ponteiro do segundo gire uma volta completa a cada 60 segundos, o ponteiro dos minutos, uma volta a cada 60 minutos, e o ponteiro das horas, a cada 12 horas.
No caso de displays de LCD, como eles precisam de energia elétrica para funcionar, ficam restritos aos relógios a quartzo, recebendo essa energia da bateria.
Resumo das características de cada mecanismo
| Mecânico | Quartzo | |
|---|---|---|
| Reserva de energia | Mola e barril | Bateria |
| Marcador do tempo | Roda de Balanço | Quartzo |
| Contador de tempo | Escapamento | Contador eletrônico |
| Frequência de oscilação | 2,5Hz até 5Hz | 32.768Hz |
| Mostrador | Ponteiros ou discos numerados | Ponteiros, discos numerados ou LCD |
