钟摆原理

破坏一号发电机钟摆原理
1656年起,人们便开始使用摆钟计时了,但是此后摆钟的发展一直没有太大的变化。摆钟是第一款具有一定精确度的时钟。如果从外部观看摆钟,可以发现几个对所有时钟的机械装置而言都很重要的部件:
时钟的表面、时针和分针(有时甚至有“月相”盘)。
有一个或多个钟锤(如果时钟更现代,会有一个锁眼可用于给时钟内上紧发条——本文将继续以钟锤驱动的时钟为例)。
当然,还有钟摆本身。
大多数挂钟都有钟摆,每秒钟摆动一次。小布谷鸟钟的钟摆可以每秒钟摆动两次。大座钟的钟摆每两秒钟摆动一次。那么,这些部件如何协作以保持时钟运行和时间准确呢?首先,让我们看一下钟锤。
钟锤的作用是作为一个能量存储装置,因此时钟可以在无人值守的情况下运行相对较长的时
温调节间。为钟锤驱动的时钟上紧发条时,可以拉紧绳索提起钟锤。这会在地球重力场的作用下赋予钟锤势能尾排。我们一会可以看到,钟利用的正是钟锤下落时的势能驱动机构进行运转。
皮诺敛酸
举例来说,我们要利用下落的钟锤设计一个最简单的时钟——茶籽粉只有秒针的时钟。我们想在这个简单的时钟上安装秒针,使它象任何时钟上的正常秒针一样工作,每纳豆菌种60秒旋转一周。我们可以尝试按右图所示的设计,只需将钟锤细绳连接到滚筒,然后将秒针也连接到滚筒
上。当然,这并不会起作用。在这个简单的机构中,释放钟锤会导致它快速下落,使滚筒以约1,000rpm(转数/分)的速度旋转,直到钟锤落到地板上。
但是,它会在正确的方向前进。举例来说,我们在滚筒上放置某种摩擦装置——某种制动衬片或可以让滚筒减速的东西。这会起到作用。我们当然能根据使秒针每分钟旋转一周的摩擦力来设计某种方案。但它只能是近似值。随着空气温度和湿度的变化,装置的摩擦力也会改变。因此,秒针不会保持非常好的准确性。
因此,追溯到17世纪,希望制造出准确时钟的人们曾努力解决如何使秒钟每分钟旋转一周的问题。荷兰天文学家克里斯琴·惠更斯Christiaan Huygens )被誉为使用钟摆的第一人。由于钟摆具有非常有趣的特性,因此非常有用:钟摆摆动的周期(钟摆来回摆动一次所用的时间)只和钟摆的长度和重力有关。由于地球上任何特定点的重力都是恒定的,所以影响钟摆运动周期的只有钟摆的长度。重量并不是问题,钟摆摆动的弧长度也不是问题,只有钟摆的长度是决定因素。如果不信,您可以尝试做下一页的实验!

本文发布于:2024-09-22 07:05:35,感谢您对本站的认可!

本文链接:https://www.17tex.com/tex/3/303484.html

版权声明:本站内容均来自互联网,仅供演示用,请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系,我们将在24小时内删除。

标签:时钟   钟摆   秒针   滚筒   摆动
留言与评论(共有 0 条评论)
   
验证码:
Copyright ©2019-2024 Comsenz Inc.Powered by © 易纺专利技术学习网 豫ICP备2022007602号 豫公网安备41160202000603 站长QQ:729038198 关于我们 投诉建议