MecanicovsQuartzo

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.

Roda de Balanço e Escapamento

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