擺鍾的時間為什麼是準的

㈠ 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

㈡ 擺鍾是怎樣被發明出來的

1. 伽利略，這位傑出的義大利科學家，對早期機械鍾的改進作出了重要貢獻。他發現了擺的等時性原理，這一原理可以這樣簡單解釋：擺（單擺）在獲得一定動能後，從靜止位置「0」開始向位置「1」運動，擺動過程中速度逐漸增加，達到最高點「1」時速度為零；隨後在重力作用下開始向下運動，當擺再次經過「0」點時速度達到最大，然後擺動向位置「2」，在位置「2」達到最高點時速度再次為零，之後擺動開始往回擺動。實驗證明，擺每次擺動一周所需要的時間是相等的，這就是擺的等時性原理。
2. 擺的均勻擺動是人們在滴漏之後發現的一種真正穩定的人造周期運動。從17世紀早期開始，西方的工藝家們將其應用到時鍾上，作為穩定的「定時器」，使得機械鍾能夠准確地指示出「秒」，從而將計時精度提高了近100倍。
3. 隨著社會生產力的發展，世界上第一台使用齒輪機械的計時器誕生了。最早的計時器是我國宋朝的蘇頌等人發明的「水運儀象台」，國際上稱之為「蘇頌鍾」，其計時精度非常高。1955年，英國劍橋大學教授德里克·丁·德索拉·普頓斯與李約瑟在追溯鍾的歷史時，認為蘇頌鍾是現代天文鍾的鼻祖。
4. 擺鍾是在17世紀被發明的。相傳義大利天文學家伽利略在年輕時，有一次在教堂中念聖經時，注意到主教台上的吊燈在擺動。他就通過數自己脈搏跳動的次數來測量吊燈來回擺動的時間，發現了吊燈來回擺動一周的時間是相等的，即擺動周期不變，這一規律被稱為擺的等時性。後來，伽利略根據擺的等時性原理，在1640年設計了擺鍾。
5. 歷史上第一個製作出實用擺鍾的人是荷蘭的惠更斯。他在1656年製作的一個擺鍾，比當時的任何鍾都准確。兩年後，即1658年，英國科學家虎克製造了帶有擺輪的懷表。
6. 1670年，英國人丹尼索·勒康製作出的懷表已有兩根針（時針與分針），表面直徑約6厘米，便於攜帶。最初的鍾表只有一根時針，大約在公元1550年前後增加了分針，而1760年才出現了秒針。三根針的出現，顯示了鍾表製造技術的顯著提升。
7. 最精確的鍾表是天文台上的天文鍾。天文鍾有多種類型，其中最著名的是里弗列爾鍾和邵特鍾。普通的擺鍾放在空氣中，由於空氣的溫度、氣壓、濕度等變化，會影響擺的擺動周期，導致鍾走得不那麼均勻准確。
8. 里弗列爾鍾置於玻璃罐中，罐中的空氣幾乎被抽空（真空），以減少氣壓變化的影響。再將鍾放在深達地下的室內，那裡一年中的溫度變化不超過1度，使得鍾運行得非常均勻。里弗列爾鍾在一晝夜中的變化約為1/100秒。
9. 更精確的天文鍾是邵特在1920年發明的鍾，稱之為邵特鍾。它的特點是有兩個擺：一個是自由擺，控制子鍾的擺，使其與自己同步擺動；子鍾的擺與鍾表機械相連，用於指示時間。邵特鍾走一晝夜的誤差在1/1000秒左右。
10. 邵特鍾被認為是機械鍾表中最好的一種。天文鍾都存放在恆溫恆壓的地下室內，人們不易到達那裡（因為人的體溫與呼吸會改變地下室內的溫度），那麼，如何知道時間呢？原來，天文鍾都另設有一個鍾面，它通過電線與地下室內工作的母鍾連接，這個地面上的鍾（稱為工作鍾或子鍾）的時刻與母鍾的時刻是一致的，人們只需查看地面上的工作鍾，就知道時刻，確實是一心同體。

㈢ 擺鍾為什麼能擺個不停而且還能保證鍾表時間的准確性

機械擺鍾的工作原理是動能－勢能的相互轉換

發條上緊了，蓄滿勢能（形變勢能）
發條放鬆，勢能轉換為動能，輸出給「鍾擺」，補充「鍾擺」擺動時所消耗的能量。
當「鍾擺」擺動到一定的高度（重力勢能最大，動能為零），下跌（勢能轉換為動能）使「鍾擺」往回擺動到另一端......

計時則是按其每分鍾擺動多少次（60）來設定、計算的。

原來的靠重力擺動的鍾擺是靠"重力勢能"和"動能"相互轉化來擺動的,簡單的說,如果你把鍾擺拉高,由於重力影響它會往下擺,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),它會繼續沖過最低位置,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(就象往天上仍東西,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.
按照上述,鍾擺可以永遠擺下去,但由於阻力存在,它會擺動逐漸減小,最後停止.所以要用發條來提供能量使其擺動.