Mekanik saatlerde, saati gösteren kola akrep denir; akrep, her 12 saatte bir kez, yani günde iki kez kadranı dolanır. Dakikayı gösteren ve akrepten daha uzun olan kola yelkovan denir; yelkovan saatte bir kez, yani günde 24 kez kadranı dolanır. Saniyeleri gösteren kol ise, genellikle değişik renkli uzun bir kol biçimindedir ve bu kol da hızla kadranın üzerinde döner; ama saniyeleri göstermek için, ana kadranın bir kenarına yerleştirilmiş ayrı bir küçük saniye kadranı ve minik bir saniye kolundan da yararlanılabilir. Saniye kolu dakikada bir kez kadranı dolanır.
Kolların farklı hızlarda hareket edebilmesini sağlamak için, bu kolların takılı oldukları miller birbirine zaman dişlileri denen bir dizi dişli çarkla bağlanmıştır. Çapları ve diş sayıları farklı olan bu çarkların dişleri birbirine geçecek, yani birbirini kavrayacak durumdadır. Diş sayılarının farklı olması, millerin farklı hızlarda dönmesini sağlar. Eğer iki dişli çarktan birinin 10, öbürünün ise 50 dişi varsa, bu iki dişli birbirini kavradığında, büyük dişlinin her dönüşüne karşılık küçük dişli beş kez döner; çünkü bu iki dişlinin birbirine hız aktarma oranı 10/50, yani 1/5'tir. Demek ki, 1/60 oranını verecek bir diş sayısı seçilerek, dakika ve saat kollarının birbirlerine göre doğru hızlarda hareket etmesi sağlanabilir.
Saatin işlemesi için, zaman dişlilerini çalıştıracak bir enerji kaynağına gerek vardır. Bu, asılı durumdaki bir ağırlık, bir yay ya da elektrik olabilir. Sarkaçlı ya da zemberekli saatler kurulurken ağırlığı yukarıya kaldırmak ya da yayı sıkıştırmak için yapılan iş, yükseltilmiş ağırlıkta ya da sıkışmış yayda potansiyel enerji olarak depolanır ve daha sonra bu enerji yavaş yavaş serbest bırakılarak çark takımı çalıştırılır. Bu potansiyel enerji saati en az 24 saat çalıştırmaya yeter.
Buraya kadar anlatılan kadarıyla zaman dişlilerinin zamanı sayma özelliği yoktur. Eğer kurulu bir saatin ağırlığı ya da yayı herhangi bir sınırlama olmaksızın aniden serbest bırakılırsa, kollar denetimsiz bir biçimde hızla döner ve 24 saatlik gün birkaç saniye içinde tükenip biter Bunu önlemek için, enerjinin az miktarlarda ve düzenli aralıklarla serbest bırakılması gerekir. Bu, saatin zaman sayma düzeneğine, örneğin sarkacına bir eşapman bağlanarak gerçekleştirilir. Eşap-man, bir eşapman çarkı ile bu çarkın üzerinde yer alan bir mandaldan oluşur. Eşapman çarkı bir dizi dişli çark tarafından döndürülür, mandal ise eşapman çarkını tutup bırakarak bu çarkın adım adım, diş diş dönmesini sağlar. İleri doğru her hareketinde eşapman çarkının bir dişi, maşa denen çapa biçimli mandalın ucuna takılır. Diş maşayı hafifçe iter, maşa da bu hareketi sarkaca aktararak sarkacın salınmasını sağlar. Eşapman çarkının dönme hareketi devam eder, diş iterek maşa-
dan kurtulur, ama bu kez ardından gelen diş maşaya takılır ve böylece aynı şeyler yinelenerek sürüp gider.
Eşapman çarkı da zaman sayma mekanizmasının bir parçasıdır. Sarkacın her salınımı eşapman çarkını bir diş ilerletir; böylece, eğer eşapman çarkının üzerinde 60 diş varsa, sarkacın her 60 salınımında çark bir tam dönüş yapmış olur. Eğer eşapman çarkı saniye koluna doğrudan doğruya bağlıysa ve sarkaç bir tam salınımını 1 saniyede yapıyorsa, o zaman saniye kolu da kadranı her 60 saniyede bir kez dolanır.
Sarkacın ileri-geri bir tam salınım yapma süresi (periyodu), takılı olduğu eksen ile ucundaki ağırlığın merkezi arasındaki uzunluğa bağlıdır; bu uzunluk ne kadar büyükse salınım süresi de o ölçüde uzun olur. Demek ki, sarkaç basit ama doğru sonuç veren bir zaman sayma aracıdır. İngiltere'de Londra'daki parlamento binasında bulunan ünlü Big Ben saatinin sarkacı 4 metre uzunluğundadır, periyodu ise 4 saniyedir; alanlarda kurulu olan saat kulelerindeki saatlerin ve evlerde kullanılan duvar saatlerinin sarkaçlarının uzunluğu 25 cm. periyotları ise 1 saniyedir. Saatin ileri gitmesi ya da geri kalması durumunda, sarkacın ucundaki ağırlık bir vida yardımıyla çubuğun üzerinde yukarı ya da aşağı kaydırılarak saatin duyarlılığı yeniden ayarlanır. Örneğin, periyodu 2 saniye olan bir sarkacın uzunluğu yaklaşık 990 milimetredir. Bu uzunluğun 0,025 mm artırılması saatin günde 1 saniye geri kalmasına neden olur.
Sarkaçlı saatlerin ayarının bozulmasının başlıca nedeni sıcaklık değişimleridir. Eğer metal bir çubuk ısıtılırsa genleşir (uzar); soğutulursa tam tersine, büzülür (kısalır). Saat sarkaçlarının çubuğundaki benzer değişiklikler saatin geri kalmasına ya da ileri gitmesine yol açar. Bunun üstesinden gelmenin bir yolu, sarkaç çubuğunu genleşme miktarları farklı iki metalden yapmaktır; böylece iki farklı genleşme miktarı birbirini "götürebilir" ve ağırlığın eksenden hep aynı uzaklıkta kalması sağlanır. Daha ucuz bir yöntem de, çubuğu çok az, önemsenmeyecek düzeyde genleşen bir alaşımdan, örneğin invar çeliğinden yapmaktır.
Konu: Mekanik saate dair 
Paz 31 Ocak - 5:53
