发布网友 发布时间:2022-04-23 08:33
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热心网友 时间:2022-06-18 11:10
对改进早期机械钟作出重大贡献的,是伟大的意大利科学家伽利略。他发现了摆的等时性原理。关于等时性原理,我们可以简单地作这样解释:
当摆(单摆)获得一定动能时,它便从静止位置“0”向位置“1”运动,摆不断升高,到达最高点“1”以后,速度为零;随后又在重力作用下向下运动。经过“0”时,它的速度最大,然后摆向位置“2”,达到最高点位置“2”时速度为零,以后又在重力作用下往回摆动。实验证明,它每摆动一周,所经历的时间都是相等的,这就叫摆的等时性原理。
摆的均匀摆动是人们继滴漏之后发现的一种真正的人造周期运动。从17世纪早期起,西方的工艺家们便把它运用到时钟上,作为稳定的“定时器”,使机械钟能够指示出“秒”,从而把计时精度提高了近100倍。
随着社会生产力的发展,世界上使用齿轮机械的计时器诞生了。最早的要算是我国宋朝苏颂等人发明的“水运仪象台”,国际上称之为“苏颂钟”,计时甚为精巧。1955年英国剑桥大学教授德里克·丁·德索拉·普顿斯与李约瑟在追溯钟的家世时,认为苏颂钟是现代天文钟的鼻祖。
摆钟是17世纪时才发明的。相传意大利天文学家伽利略在年轻的时候,有一次到教堂中去念圣经时,看见主教台上的吊灯在摆动。他就数自己脉博跳动的次数,来计量吊灯来回摆动的时间,发现了吊灯来回摆动一周的时间是一样的,也就是摆动周期不变,这个规律叫做摆的等时性。后来伽利略根据摆的等时性原理,在1640年设计了摆钟。它的结构虽然简单,但是现在的摆钟就是从它发展起来的。
历史上头一个制作出实用的摆钟的人是荷兰的惠更斯。他在1656年做的一个摆钟,比当时的任何钟都准确。两年之后,1658年,英国科学家虎克制造了有摆轮的怀表。167年英人丹尼索·勒康制成的怀表有两根针(时针与分针),表面直径约6厘米,便于携带。
最初的钟表只有一根时针,公元1550年前后增加了分针,1760年才出现秒针。3根针的出现,表明钟表制造技术已经有很大的提高。
最精确的钟表是天文台上的天文钟。天文钟有好几种,最有名的是里弗列尔钟与邵特钟。普通的摆钟是放在空气中,由于空气的温度、气压、湿度等的变化,会影响摆的摆动周期,使钟走得不那么均匀准确。里弗列尔钟是放在玻璃罐中,罐中的空气已大都抽空(真空),减少了气压变化的影响。再将钟放在很深的地下室内,那里一年中的温度变化不超过1度,能使钟运行得十分均匀。里弗列尔钟在一昼夜中的变化约为1/100秒。
更精确的天文钟是邵特在1920年发明的钟(称之为邵特钟)。它的特点是有两个摆。一个是自由摆,它控制子钟的摆,强迫它和自己同节拍地摆着。子钟的摆与钟表机械连在一起,指示时间。邵特钟走一昼夜的误差在1/1000秒左右。邵特钟被认为是机械钟表中最好的一种。
天文钟都存放在恒温恒压的地下室内,人们不轻易到那里去(因为人的体温与呼吸会改变地下室内的温度),那么,怎么知道时间呢?原来,天文钟都另设有一个钟面,它用电线与地下室内工作的母钟连系,这个地面上的钟(叫工作钟或子钟)的时刻与母钟的时刻是一致的,人们只要看地面上的工作钟,就知道时刻,真可说是“上下一条心”。
邵特钟的精确度是很高的,人们曾经利用它发现了地球自转的不均匀性。但是它还不是最高的,而且它也害怕震动,一次不大的地震就会使摆钟停顿或走得不准确。
热心网友 时间:2022-06-18 11:10
摆钟是17世纪时才发明的,相传意大利天文学家伽利略在年轻的时候,有一次到教堂中去念经时,看见主教台上的吊钟在摆动。他就数自己脉搏跳动的次数,来计量吊钟来回摆动的周期,发现吊钟来回摆动一周的时间是一样的,也就是摆动周期不变,这个规律叫做摆的等时性。后来伽利略根据摆的等时性原理,在1640年设计了摆钟。它的结构虽然简单,但是现在的摆钟就是从它发展起来的。