文章插图
摆钟的工作原理:
摆钟是通过让齿轮匀速运行 , 一堆齿轮纵横交错地镶嵌在钟表里面 , 专门负责计算过了多少秒钟 , 然后转化成分钟和小时 , 再显示在钟面上 , 供人们观看时间 。
摆钟工作主要应用了单摆的等时性 , 还有就是巧妙的应用了齿轮与擒纵器的组合 , 利用摆锤每次单摆所用时间一样 , 来控制擒纵器交叉收放齿轮 , 所以这也是我们所听到摆钟滴答滴答声音的原因 。
摆钟的结构:
摆钟主要由钟摆 , 擒纵器机构 , 表盘和指针组成的 , 它们之间的精密协调运作保证了整个摆钟计时的精确 。
而整个摆钟最核心的机构就是擒纵机构 , 它是一种机械能量传递的开关装置 , 所谓的擒-纵就是对应的关-开 , 主要用擒纵叉控制擒纵轮转动 , 从而指示准确的时间 。
伽利略的钟摆原理是指:不论钟摆摆动幅度大些还是小些 , 完成一次摆动的时间是相同的 。
【钟摆的原理是什么?】1583年伽利略发现摆的等时性 。
在意大利的比萨城里 , 有一个17岁的大学生伽利略 , 当时他正在学医 。无意中 , 他观察到悬在天花板上的挂灯微微晃动 。伽利略发现这个挂灯摆动逐渐平息的过程中 , 每次摆动所用的时间并不改变 。这一发现引起了伽利略的思考 。回家后 , 他继续研究 , 发现并提出了单摆的等时性 。
扩展资料:
摆动的钟摆是靠重力势能和动能相互转化来摆动的 , 简单地说 , 如果你把钟摆拉高 , 由于重力影响它会往下摆 , 而到达最低位置后它具有一个速度 , 不可能直接停在那(就好像刹车不能立刻停住) 。
由于惯性它会继续冲过最低位置 , 而摆至最高位置就往回摆是因为重力使它减速直到0 , 而此时钟摆扔有向下的加速度 。如此往复 , 就不停地摆动了 。
按照以上描述 , 钟摆可以永远摆下去 , 但由于阻力存在 , 它会摆动逐渐减小 , 最后停止 。所以要用发条来提供能量使其摆动 。
周期公式
由公式知 , 摆长L和周期T的平方成正比 , 所以摆长越长 , 周期越长(钟摆是单摆的一种) 单摆周期公式只适用于摆幅小于5度的机械振动 。
参考资料:百度百科-等时性
参考资料:百度百科-钟摆
钟摆原理:指钟摆总是围绕着一个中心值在一定范围内作有规律摆动 。
计算公式T=2π(L/g)^1/2T为周期L为摆长g为重力加速度
摆可用来展现种种力学现象 。最基本的摆由一条绳或竿 , 和一个锤组成 。锤系在绳的下方 , 绳的另一端固定 。当推动摆时 , 锤来回移动 。摆可以作一个计时器 。
垂直平面的线的交角 , θ0为θ的最大值 , m为锤的质量 , a 表示角度加速度 。忽略空气阻力以及绳的弹性、重量的影响:
锤速率最高是在θ = 0时 。当锤升到最高点 , 其速率为0 。绳的张力没有对锤做功 , 整个过程中动能和位能的和不变 。运动方程为: 注意不论θ的值为何 , 运动周期和锤的质量无关 。
当θ相当小的时候 , 可得到一条齐次常系数微分方程 , 此为一简谐运动 。准确的运动周期不可以用基础函数求得 。
扩展资料:
冲击摆原理
冲击摆是来用计算弹壳速度的实验室仪器 。它的原理为:物件碰撞前后动量等恒 , 摆运动时能量等恒 。
冲击摆和普通摆相似 , 特别之处它的锤会和弹壳产生完全非弹性碰撞 , 即碰撞后两者会合为一 。
将弹壳射向停止的锤 , 使锤和弹壳合在一起摆动 。设锤质量为mp , 弹壳质量和初速度分别为mb和v , 锤和弹壳碰撞后的速度为u 。
以下是弹壳速度的计算方法:
(动量等恒) 1 / 2(mb + mp)u*u= (mb + mp)gh (能量等恒) 解得。
参考资料:百度百科-钟摆理论
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