摆钟的天文摆钟

   2021-12-25 08:33:41 zhujuer2400
核心提示:astronomical clock利用摆的机械振荡产生稳定频率,以此作为频率标准制成的计时仪器。16世纪中叶C.惠更斯根据伽利略发现的摆的等时性原理,发明了摆钟。摆钟是天文观测中的计时工具,也是时间服

摆钟的天文摆钟

astronomical clock利用摆的机械振荡产生稳定频率,以此作为频率标准制成的计时仪器。16世纪中叶C.惠更斯根据伽利略发现的摆的等时性原理,发明了摆钟。摆钟是天文观测中的计时工具,也是时间服务中的守时工具。早期摆钟的走时误差约每天0.1秒;经过不断改进,到20世纪20年代误差约每天几毫秒,当时的天文学家曾依据天文摆钟指示的相对均匀的时间发现了地球自转的不均匀性。当钟摆在一定的幅度内摆动时,其周期只与摆长有关,摆长随温度的变化给走时带来误差。克服这一缺陷的途径在于稳定摆杆的长度,采取的措施有:摆杆用温度系数小的材料(如铟钢、石英等)制造或用两种膨胀系数不同的金属(如黄铜和钢)熔合在一起以补偿温度变化,而且将钟安放在恒温室内 ,罩入真空罩中 ,实行钟体(母钟)与钟面(子钟)分离,由母钟控制子钟指示时刻。20世纪50年代初期,天文摆钟已完全由精度更高的石英钟取代。

大本钟属于摆钟吗?

摆钟的原理是利用单摆的等时性。正是这种性质可以用来计时。

而单摆的周期公式是。时间=圆周率的2倍乘以(根号下摆长除以重力加速度)

通过公式以及其推导可以看出来,单摆运动靠的是重力,和绳子的拉力。

而摆动的周期仅仅取决于绳子的摆长和重力加速度。

地球重力加速度固定,控制摆长可以调整周期来计时。

 
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