Orologio a pendolo

Il moto alternato del pendolo riesce a ruotare gli ingranaggi delle lancette e a non perdere energia cinetica grazie a meccanismi chiamati scappamenti. Lo scappamento fa si che quando il pendolo si trovi ad una estremità del suo percorso venga spinto nella direzione opposta, e contemporaneamente la ruota dentata avanzi di uno scatto. Una volta che il pendolo è giunto all'estremo opposto della traiettoria il processo si inverte e la ruota avanza di un altro scatto. La sequenza si ripete indefinitamente fino a quando è fornita energia dalla molla o dalla caduta del peso.

Orologio Meccanico

In un orologio meccanico il moto alternato del pendolo è sostituito dal bilanciere che è un complesso di meccanismi messo in movimento da una serie di ruote e rocchetti tramite la carica di una molla a spirale. Nell’orologio meccanico lo scappamento traduce il movimento oscillatorio in rotazione di un ingranaggio ma non riesce a mantenere costante l’energia cinetica come nell’orologio a pendolo. Per cui l’energia viene fornita dalla molla a spirale che deve essere caricata regolarmente.

Gli orologi al quarzo

Negli orologi al quarzo l'oscillazione è fornita da un cristallo di quarzo, che vibra in presenza di un campo elettrico. Il quarzo è inserito come componente in un circuito oscillatore che mantiene il cristallo in perenne vibrazione alla sua frequenza caratteristica. A partire dalla questa frequenza base un successivo stadio visualizza lo scorrere del tempo in un modo comprensibile per l'uomo su display elettronici o sul classico quadrante a lancette. Al contrario degli orologi meccanici, dove la fonte di energia è la molla, un orologio al quarzo ha bisogno di una minuscola batteria (pila) che dura generalmente per alcuni anni.

Gli orologi atomici

L'orologio atomico usa l'oscillazione di atomi di cesio-133. Il vantaggio di utilizzare gli atomi sta nel fatto che questi oscillano sempre in modo molto veloce e esattamente con la stessa frequenza. Inoltre, al contrario dei cristalli di quarzo che sono condizionati dalle condizioni climatiche e dagli sbalzi di temperatura, gli atomi non subiscono nessuna influenza dall'ambiente esterno.