伽利略發現的擺鐘是經過什麼擺鐘是根據什麼原理而發明的?

2021-05-26 18:06:31 字數 2739 閱讀 9106

1樓:匿名使用者

比薩城裡有座環境幽靜的大教堂,伽利略在比薩大學學醫時候,常常去那裡。一天,伽利略坐在教堂裡,正好一位司事來灌注教堂頂懸掛的油燈,司事走後這盞吊燈仍然在空中擺動。這件極其平常的事引起了伽利略的注意,他感到驚奇,吊燈的擺動幅度越來越小,每擺動一次所花的時間似乎相等。

是不是眼睛看花了?為了核實這一問題,他想起醫科老師講的,脈搏的跳動是有規律的。他一面按著脈,一面注視著燈的擺動,一點也不錯。

每次擺動的時間全相同。他回到家裡找了繩子和鐵塊,把鐵塊固定在繩子的一端,讓它擺動,結果每一次擺動的時間相同,實驗時他將繩子縮短一點,發現完成一次擺動的時間就縮短一些。通過大量的實驗分析,伽利略不但發現了擺的等時性,而且還找出了擺長與完成一次擺動所需時間(週期)的確切關係,可惜他沒有進一步將擺錘發展為實用的計時工具。

直到2023年左右,荷蘭物理學家惠更斯利用擺的等時性原理,終於製成了世界上第一架計時擺鐘。 在擺鐘出現之前,人類用日晷、水漏和沙漏等計時,這些計時儀器均不能在原理上保持精確,只能粗略地計時。擺鐘的研製成功,解決了人類有史以來時間測量的一大難題,使人類進入了一個新的計時時代,精確時鐘的出現,使各地區的時間協調統一起來,技術時代全球整齊劃一的步伐也就從時間的統一開始邁出

2樓:匿名使用者

比薩城裡有座大教堂,伽利略在比薩大學學醫時候,常常去那裡。一天,伽利略坐在教堂裡,正好一位司事來灌注教堂頂懸掛的油燈,司事走後這盞吊燈仍然在空中擺動。這件極其平常的事引起了伽利略的注意,他感到驚奇,吊燈的擺動幅度越來越小,每擺動一次所花的時間似乎相等。

是不是眼睛看花了?為了核實這一問題,他一面按著脈,一面注視著燈的擺動,沒錯。每次擺動的時間全相同。

通過大量的實驗分析,伽利略發現了擺的等時性。

擺鐘是根據什麼原理而發明的?

3樓:雨後彩虹

是利用單擺的等時性。正是這種性質可以用來計時。

而單擺的週期公式是:時間=圓周率的2倍乘以(根號下襬長除以重力加速度) 通過公式以及其推導可以看出來,單擺運動靠的是重力,和繩子的拉力。而擺動的週期僅僅取決於繩子的擺長和重力加速度。

地球重力加速度固定,控制擺長可以調整週期來計時。

4樓:月似當時

擺鐘是根據單擺定律而發明的。

用擺錘控制其它機件,使鍾走的快慢均勻,一般能報點,要用發條來提供能量使其擺動。

而單擺的週期公式是:時間=圓周率的2倍乘以(根號下襬長除以重力加速度) 通過公式以及其推導可以看出來,單擺運動靠的是重力,和繩子的拉力。而擺動的週期僅僅取決於繩子的擺長和重力加速度。

地球重力加速度固定,控制擺長可以調整週期來計時。

擺動的鐘擺是靠重力勢能和動能相互轉化來擺動的,簡單的說,如果你把鐘擺拉高,由於重力影響它會往下襬,而到達最低位置後它具有一個速度,不可能直接停在那(就好象剎車不能一下子停一樣),它會繼續衝過最低位置。

而擺至最高位置就往回擺是因為重力使它減速直到0,然後向回擺(就象往天上扔東西,它會在上升中減速到0,然後落下)。如此往復,就不停的擺動了。

擴充套件資料

一般來說,擺的重量是確定的,調節擺的引用長度(l)即可調整擺的振動週期。擺的引用長度減短,時鐘變快;反之則變慢。對精密擺鐘,也有用附加重物法來微調擺的振動週期。

擺鐘放置在不同的地理位置(不同的地球緯度和海拔高度)中,擺錘的重力加速度會發生變化從而影響其振動週期。擺鐘放置在不同溫度和氣壓的環境中,也會引起振動週期的變化。溫度變化會引起擺的各部分尺寸包括擺的引用長度的變化。

一般是溫度升高,擺脹長而鍾變慢;反之則擺縮短而鍾變快。因此,精密擺鐘常用不同的線脹係數的材料製成溫度補償管,以補償溫度影響。

氣壓的變化會引起空氣阻力和空氣密度的變化,從而引起振動週期的變化。因此,精密的擺鐘常將擺安裝在恆壓的殼體中,以消除氣壓影響。

擺的振動幅度影響到鐘的等時性。振幅愈小,振幅變化所造成的日差(見鐘錶日差)變化愈小,即等時性愈好,因而精密擺鐘常採用長擺杆小擺幅。但是,小擺幅對外界來的震動和撞擊很敏感,因而對安裝環境要求很高。

擺鐘的走時日差一般可以達到20秒/天以內,精密擺鐘達千分之幾秒。

擺鐘是機械鐘。有的石英電子鐘雖然也裝有擺錘或扭擺,但只起裝飾作用。

5樓:匿名使用者

擺鐘發明於2023年,是時鐘的一種,用擺錘控制其它機件,使鍾走的快慢均勻,一般能報點。它是根據單擺定律製造的。

擺鐘是利用擺錘的週期性振動(擺動)過程來計量時間,時間=擺的振動週期×振動次數。而擺的振動週期 t=2π(l/r)^0.5一般來說,擺的重量是確定的,調節擺的引用長度(l)即可調整擺的振動週期。

擺的引用長度減短,時鐘變快;反之則變慢。對精密擺鐘,也有用附加重物法來微調擺的振動週期。擺鐘放置在不同的地理位置(不同的地球緯度和海拔高度)中,擺錘的重力加速度會發生變化從而影響其振動週期。

擺鐘放置在不同溫度和氣壓的環境中,也會引起振動週期的變化。溫度變化會引起擺的各部分尺寸包括擺的引用長度的變化。一般是溫度升高,擺脹長而鍾變慢;反之則擺縮短而鍾變快。

因此,精密擺鐘常用不同的線脹係數的材料製成溫度補償管,以補償溫度影響。氣壓的變化會引起空氣阻力和空氣密度的變化,從而引起振動週期的變化。因此,精密的擺鐘常將擺安裝在恆壓的殼體中,以消除氣壓影響。

擺的振動幅度影響到鐘的等時性。振幅愈小,振幅變化所造成的日差(見鐘錶日差)變化愈小,即等時性愈好,因而精密擺鐘常採用長擺杆小擺幅。但是,小擺幅對外界來的震動和撞擊很敏感,因而對安裝環境要求很高。

擺鐘的走時日差一般可以達到20秒/天以內,精密擺鐘達千分之幾秒。擺鐘是機械鐘。有的石英電子鐘雖然也裝有擺錘或扭擺,但只起裝飾作用

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