No entanto as primeiras referências deste tipo de objeto aparecem apenas no século XIV.
É constituída por duas ampolas de vidro unidas pelo gargalo e de modo a deixar passar a areia de uma para outra num determinado intervalo de tempo através de um orifício.
Até meados do século XVIII as duas ampolas eram fabricadas separadamente colocando-se entre os gargalos de ambas uma pequena peça metálica com um orifício devidamente calibrado para a passagem da areia. A ligação era feita com cabedal ou uma pinha – um entrelaçado feito com cabo. Para proteger o conjunto era usada uma armação em madeira ou latão.
Mais tarde as ampulhetas foram feitas de uma só peça de vidro com um orifício para a passagem da areia que podia ser branca ou vermelha, desde que fosse fina, seca e homogênea. A proveniente de Veneza tinha grande reputação. Além de areia também se podia usar cascas de ovo moídas, pó de mármore, pó de prata e pó de estanho calcinado misturado com um pouco de chumbo. Este último aconselhado para as ampulhetas de vinte e quatro horas.
A vida a bordo era regulada por este instrumento. Existiam ampulhetas para tempos de uma, duas ou mais horas mas as mais usadas eram as de meia-hora também conhecidas por relógio, de boa precisão a ampulheta era no entanto afetada pelos balanços, temperatura – por isso devia ser colocada à sombra – e o alargamento do orifício desgastado pela passagem da areia. Mas quem a manejava era ainda o maior culpado. Um esquecimento, um atraso ao virar ou ainda, e a mais freqüente, motivada pela pressa em encurtar a duração de um quarto fazia que quem estivesse de turno, a virasse antes de esgotar toda areia. Este fato era conhecido entre os marinheiros por comer a areia. Ao virar a ampulheta, o marinheiro tocava o sino; uma badalada às meias horas e pares de badaladas correspondentes à hora de quarto. Um par à primeira, dois à segunda, etc.
Falta dizer que cada quarto era, e ainda hoje é assim, de quatro horas. Aos quartos da noite também se davam nomes. Das oito da noite à meia-noite era chamado de prima, seguia-se a modorra da meia-noite às quatro e por fim, a alva das quatro às oito da manhã, e o acerto era necessário e fazia-se com o astrolábio ao meio-dia através do sol, quando o tempo o permitisse.
Para a obtenção da latitude bastavam as tabelas de declinação e a medição da altura do sol. A longitude, até ao séc.XVIII, era obtida por estimativa a partir da distância/rumo percorrida pelo barco. A velocidade necessária para o cálculo era obtida com uma barquinha e uma ampulheta de 30 segundos. Este método era pouco rigoroso para a obtenção daquela coordenada geográfica, e até à invenção do cronômetro no séc.XVIII, para obtenção da longitude, foram pensados vários métodos. Um deles, proposto pelo padre italiano Bruno Cristóvão, professor de astronomia em Coimbra e em Lisboa no início do séc.XVII, usava uma ampulheta de longa duração, marcada com linhas indicando as diversas horas. Acertava-se à saída de um porto e calculava-se a diferença entre as horas do meridiano do local e do meridiano de referência, transformando depois o tempo em arco, tal como se faz hoje. A idéia era perfeitamente correta mas tecnicamente impossível, pois a ampulheta não tinha uma tal precisão.
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