모래시계는 위쪽과 아래쪽으로 용기가 나누어져 있고, 두 용기 사이는 좁은 구멍으로 연결되어 있다. 모래를 용기 윗부분에 위치하도록 모래시계를 뒤집어 놓으면 중력에 의해 윗부분 모래가 아래로 떨어진다. 이 모래가 떨어지는 시간이 일정하게 정해지도록 만들 수 있기 때문에 모래시계에서 모래가 다 떨어지는 데 걸리는 시간은 항상 일정하다. 이 시간은 모래시계가 정밀하게 만들어진 경우에는 초 단위까지 정확하다. 그래서 모래시계가 1회 모래를 떨어뜨리는 시간을 이용하여 우리는 일상생활에서 일정 단위의 시간을 측정할 수 있다. 모래시계의 주기는 유출되는 구멍의 단면적과 모래의 양 이 두 가지를 다르게 조절하면 다양한 주기의 모래시계를 만들 수 있게 된다. 구멍의 단면적이 넓을수록 유출되는 모래의 양은 많아지므로 모래시계의 주기는 짧아지게 된다. 그리고 모래의 양이 많으면 일정한 유출속도를 내려 할 때 오랜 시간에 걸쳐 떨어지므로 모래시계의 주기는 길어지게 된다. 그렇기 때문에 모래시계의 주기를 늘이려면 유출하는 구멍의 크기를 줄이고 모래의 양을 늘려주면 된다. 그리고 모래는 알갱이의 크기가 일정하고, 습기를 완전히 제거한 상태여야 좋다.

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