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為什麼擺動的時間是一樣的

發布時間: 2024-09-22 12:34:17

Ⅰ 生活中有大鍾擺有小鍾擺,可是為什麼大小鍾擺能保持一致

搜集來的擺鍾的原理,與大小無關!

擺鍾的原理
是利用單擺的等時性。正是這種性質可以用來計時。 而單擺的周期公式是:時間=圓周率的2倍乘以(根號下擺長除以重力加速度) 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。 而擺動的周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,控制擺長可以調整周期來計時。
[編輯本段]工作原理
擺鍾是利用擺錘的周期性振動(擺動)過程來計量時間,時間=擺的振動周期×振動次數。而擺的振動周期 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)即可調整擺的振動周期。擺的引用長度減短,時鍾變快;反之則變慢。對精密擺鍾,也有用附加重物法來微調擺的振動周期。擺鍾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周期。擺鍾放置在不同溫度和氣壓的環境中,也會引起振動周期的變化。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,精密擺鍾常用不同的線脹系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,從而引起振動周期的變化。因此,精密的擺鍾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鍾的等時性。振幅愈小,振幅變化所造成的日差(見鍾表日差)變化愈小,即等時性愈好,因而精密擺鍾常採用長擺桿小擺幅。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。擺鍾的走時日差一般可以達到20秒/天以內,精密擺鍾達千分之幾秒。
擺鍾是機械鍾。有的石英電子鍾雖然也裝有擺錘或扭擺,但只起裝飾作用
[編輯本段]天文擺鍾
astronomical clock
利用擺的機械振盪產生穩定頻率,以此作為頻率標准製成的計時儀器。16世紀中葉C.惠更斯根據伽利略發現的擺的等時性原理,發明了擺鍾。擺鍾是天文觀測中的計時工具,也是時間服務中的守時工具。早期擺鍾的走時誤差約每天0.1秒;經過不斷改進,到20世紀20年代誤差約每天幾毫秒,當時的天文學家曾依據天文擺鍾指示的相對均勻的時間發現了地球自轉的不均勻性。當鍾擺在一定的幅度內擺動時,其周期只與擺長有關,擺長隨溫度的變化給走時帶來誤差。克服這一缺陷的途徑在於穩定擺桿的長度,採取的措施有:擺桿用溫度系數小的材料(如銦鋼、石英等)製造或用兩種膨脹系數不同的金屬(如黃銅和鋼)熔合在一起以補償溫度變化,而且將鍾安放在恆溫室內 ,罩入真空罩中 ,實行鍾體(母鍾)與鍾面(子鍾)分離,由母鍾控制子鍾指示時刻。20世紀50年代初期,天文擺鍾已完全由精度更高的石英鍾取代。
參考資料:http://ke..com/view/335560.htm

Ⅱ 什麼叫做擺的周期

擺的周期是指小球來回擺動一次的時間,單位是秒。擺的周期越短,擺動的越快,所以說的周期是表示什麼的物理量網路地圖

Ⅲ 擺來回擺動一次所用的時間是相等的,這就是擺的()性。

指的是鍾擺完成一次全振動所用的時間相等。
設擺長為l,周期為t,公式為:
t^2=4*∏^2*l/g
(g為重力加速度)

Ⅳ 擺動周期的伽利略對擺動的探究

著名物理學家伽利略在比薩大學讀書時,對擺動規律的探究,是他第一個重要的科學發現。有一次他發現教堂上的吊燈因為風吹而不停地擺動。盡管吊燈的擺動幅度越來越小,但每一次擺動的時間似乎相等。
通過進一步的觀察,伽利略發現:不論擺動的幅度大些還是小些,完成一次擺動的時間(即擺動周期)是一樣的。這在物理學中叫做「擺的等時性原理」。各種機械擺鍾都是根據這個原理製作的。
後來,伽利略又把不同質量的鐵塊系在繩端作擺錘進行實驗。他發現,只要用同一條擺繩,擺動周期並不隨擺錘質量的影響。隨後,伽利略用相同的擺錘,用不同的繩長做實驗,最後得出結論:擺繩越長,往復擺動一次的時間(即擺動周期)就越長。
公式 :T=2π√(l/g)
劉利攀擺動定律 慣性的時間進動 :1 慣性加速的時間進動:0.5 慣性減速度的時間進動:0.5擺動周期從支點垂直線兩邊分為慣性加速度期與慣性減速期,垂直線連接的物體運動方向與引力的作用力方向相同的做加速運動,直線連接的物體運動方向與引力的作用力方向相反做減速運動。舉例:汽車在上坡的時候與引力的作用力方向相反做減速運動,汽車在下坡的時候運動方向與引力的作用力方向相同的做加速運動。在引力的作用力下,慣性加速小於慣性減速效果。如果慣性加速等於或大於慣性減速效果,那麼擺動就無法停止,越盪越高。

Ⅳ 伽利略為什麼會在擺動的實驗中發現了等時性

擺擺動的快慢與擺線的長短有關,擺擺動的快慢與擺錘的重量和擺幅無關。

擺線越長,擺擺動的就越慢.反之,擺擺動的就越快。同一個擺,單位時間內擺動的次數是不變的.擺動的快慢也是一定的,前提是同一個擺。

伽利略對擺動的探究,著名物理學家伽利略在比薩大學讀書時,對擺動規律的探究,是他第一個重要的科學發現,有一次他發現教堂上的吊燈因為風吹而不停地擺動.盡管吊燈的擺動幅度越來越小,但每一次擺動的時間似乎相等。

通過進一步的觀察,伽利略發現:不論擺動的幅度大些還是小些,完成一次擺動的時間(即擺動周期)是一樣的.這在物理學中叫做「擺的等時性原理」。

各種機械擺鍾都是根據這個原理製作的。後來,伽利略又把不同質量的鐵塊系在繩端作擺錘進行實驗.他發現,只要用同一條擺繩,擺動周期並不隨擺錘質量的影響.隨後,伽利略用相同的擺錘,用不同的繩長做實驗,最後得出結論:擺繩越長,往復擺動一次的時間(即擺動周期)就越長。

(5)為什麼擺動的時間是一樣的擴展閱讀:

皮亞傑的鍾擺實驗室要求兒童得出影響鍾擺速率的因素。被試者中包括幼兒、小學生和中學生。 演示鍾擺運動後,向被試者提供幾種條件:

皮亞傑鍾擺實驗形式運算階段的少年兒童,面對問題,經過思考,先提出幾種可能影響鍾擺運動速率的因素:一是擺錘的重量,二是吊繩的長度,三是鍾擺下落點的高度,四是最初起動力的大小。

然後通過實驗一一驗證了這4個因素各自的影響作用(每次只改變一個因素,其他因素不變),結果得出了只有繩長改變才能影響鍾擺運動的正確結論。

Ⅵ 擺在自由擺動的時候具有什麼特點因此可以用來計時

在自由擺動的時候,具有的特點是勻速運動,左右擺動,所以用它來計時

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