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鐘擺為什么可以一直擺，擺為什么能長(zhǎng)時(shí)間不停地?cái)[動(dòng)

來(lái)源：整理 時(shí)間：2023-07-30 07:39:25 編輯：金融知識(shí) 手機(jī)版

1，擺為什么能長(zhǎng)時(shí)間不停地?cái)[動(dòng)

根據(jù)牛頓定律啊~~~~~如果沒(méi)有空氣摩擦就會(huì)不停運(yùn)動(dòng)，而在現(xiàn)實(shí)中因?yàn)榭諝饽Σ了詴?huì)慢慢停下來(lái)~
阻力主要就是空氣阻力，擺的速度不大，空氣阻力小，連續(xù)的時(shí)間長(zhǎng)
鐘擺如果沒(méi)有動(dòng)力的來(lái)源，是不能長(zhǎng)時(shí)間不停地?cái)[動(dòng)的。鐘擺動(dòng)力的來(lái)源有很多種方式，例如：干電池、發(fā)條、重錘錘等等。

擺為什么能長(zhǎng)時(shí)間不停地?cái)[動(dòng)

2，古鐘里的鐘擺為什么能擺個(gè)不停

老式鐘表使用發(fā)條或重錘作為動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)鐘表內(nèi)的齒輪組轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)指示時(shí)間，齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢，是利用了鐘擺（相當(dāng)于物理課上討論的單擺）或擺輪的固有擺動(dòng)周期來(lái)控制：鐘表內(nèi)的齒輪組中，從發(fā)條（或重錘）直接帶動(dòng)的一個(gè)齒輪開(kāi)始，一般到最后帶動(dòng)一個(gè)棘齒輪，這個(gè)棘齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)由一個(gè)所謂“擒縱器”的機(jī)構(gòu)所管理，平時(shí)這個(gè)擒縱器的第一個(gè)腳鉤住棘齒輪的一個(gè)齒，不讓其轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)鐘擺或擺輪向一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)擒縱器擺動(dòng)，使它的第一個(gè)腳離開(kāi)棘齒輪，棘齒輪因此可以轉(zhuǎn)動(dòng)一點(diǎn)，因?yàn)橥瑫r(shí)擒縱器的另一個(gè)腳又卡住另一個(gè)棘齒，待鐘擺或擺輪往回?cái)[動(dòng)時(shí)，再帶動(dòng)這個(gè)腳離開(kāi)棘齒，棘齒輪又可轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)第一個(gè)腳重新又鉤到棘齒，讓它停下等待鐘擺的帶動(dòng)。擒縱器的結(jié)構(gòu)就是讓它的兩個(gè)腳在鐘擺或擺輪的帶動(dòng)下輪流卡住棘齒輪，讓它每次只能轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)很小的角度，這樣，時(shí)鐘的齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)速度就受到擺的擺動(dòng)周期所控制，調(diào)整擺的擺動(dòng)周期，可以讓鐘表內(nèi)帶動(dòng)秒針的齒輪準(zhǔn)確的每秒轉(zhuǎn)動(dòng)1/60周。正是擒縱器的工作，它其中的一個(gè)腳的形狀使它在離開(kāi)棘齒時(shí)，會(huì)被棘齒推動(dòng)一下，這點(diǎn)推動(dòng)的力量，反過(guò)來(lái)傳遞給鐘擺或擺輪，補(bǔ)充擺在擺動(dòng)過(guò)程中因摩擦等損失的能量，維系其正常不斷地?cái)[動(dòng)下去，給我們準(zhǔn)確報(bào)時(shí)。 當(dāng)發(fā)條完全松開(kāi)，或重錘已完全落下，鐘表失去動(dòng)力；或其他原因做成擒縱器不能正常給擺補(bǔ)充能量時(shí)，擺停，鐘也停了。

古鐘里的鐘擺為什么能擺個(gè)不停

3，擺鐘為什么能擺個(gè)不停而且還能保證鐘表時(shí)間的準(zhǔn)確性

機(jī)械擺鐘的工作原理是動(dòng)能－勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)換 發(fā)條上緊了，蓄滿勢(shì)能（形變勢(shì)能） 發(fā)條放松，勢(shì)能轉(zhuǎn)換為動(dòng)能，輸出給“鐘擺”，補(bǔ)充“鐘擺”擺動(dòng)時(shí)所消耗的能量。 當(dāng)“鐘擺”擺動(dòng)到一定的高度（重力勢(shì)能最大，動(dòng)能為零），下跌（勢(shì)能轉(zhuǎn)換為動(dòng)能）使“鐘擺”往回?cái)[動(dòng)到另一端...... 計(jì)時(shí)則是按其每分鐘擺動(dòng)多少次（60）來(lái)設(shè)定、計(jì)算的。 原來(lái)的靠重力擺動(dòng)的鐘擺是靠"重力勢(shì)能"和"動(dòng)能"相互轉(zhuǎn)化來(lái)擺動(dòng)的,簡(jiǎn)單的說(shuō),如果你把鐘擺拉高,由于重力影響它會(huì)往下擺,而到達(dá)最低位置后它具有一個(gè)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(huì)繼續(xù)沖過(guò)最低位置,而擺至最高位置就往回?cái)[是因?yàn)橹亓κ顾鼫p速直到0,然后向回?cái)[(就象往天上仍東西,它會(huì)在上升中減速到0,然后落下).如此往復(fù),就不停的擺動(dòng)了. 按照上述,鐘擺可以永遠(yuǎn)擺下去,但由于阻力存在,它會(huì)擺動(dòng)逐漸減小,最后停止.所以要用發(fā)條來(lái)提供能量使其擺動(dòng).
作為測(cè)量時(shí)間的儀表要最少要到3件事情能否有較高的指標(biāo)：1.儀表自身的utc時(shí)間準(zhǔn)確度，這個(gè)可以將儀表送到中國(guó)計(jì)量院、上海計(jì)量院等專業(yè)的具有校準(zhǔn)資質(zhì)的地方進(jìn)行測(cè)試，他們這種地方都是有氫鐘這種高級(jí)的時(shí)鐘源的可以滿足測(cè)試要求，也可以通過(guò)共視法接收機(jī)與標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間源進(jìn)行溯源。2.儀表自身的穩(wěn)定度，時(shí)鐘都是有抖動(dòng)的，一個(gè)時(shí)鐘即使準(zhǔn)確度再高，如果沒(méi)有好的穩(wěn)定度，那么這個(gè)儀表也不是精準(zhǔn)的。提高穩(wěn)定度的最好方法就是使用高級(jí)別的振蕩器（如：銣鐘等）。3.儀表測(cè)量時(shí)間時(shí)的分辨率，就是儀表能夠檢測(cè)到的最小的偏差值，例假設(shè)一個(gè)時(shí)鐘的精度是10ns，若果用一個(gè)分辨率是20ns的儀表去測(cè)量，那是沒(méi)有意義的。

擺鐘為什么能擺個(gè)不停而且還能保證鐘表時(shí)間的準(zhǔn)確性

4，為什么鐘擺可以一直不停地?cái)[

鐘表計(jì)時(shí)的原理——振動(dòng)??鐘擺的擺動(dòng)，秋千的蕩動(dòng)，心臟的跳動(dòng)，小鳥(niǎo)飛開(kāi)引起的樹(shù)枝顫動(dòng)等等，都是圍繞一個(gè)中心位置不斷地往復(fù)運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)叫振動(dòng)。??用一根細(xì)線把小鋼球懸掛起來(lái)，這叫單擺，是最簡(jiǎn)單的振動(dòng)系統(tǒng)。如：將小球稍微推離平衡位置，然后放手，它就開(kāi)始擺動(dòng)。假如沒(méi)有空氣阻力，小球?qū)⒁恢睌[動(dòng)下去，永不停止，這種運(yùn)動(dòng)叫無(wú)阻尼振動(dòng)。實(shí)際上由于空氣阻力，小球最終要停止在平衡位置上。??仔細(xì)觀察擺動(dòng)過(guò)程，可以發(fā)現(xiàn)小球來(lái)回?cái)[動(dòng)一次所需的時(shí)間總是一樣的，這是單擺的等時(shí)性。這個(gè)時(shí)間稱為振動(dòng)的周期。一秒鐘內(nèi)物體振動(dòng)的次數(shù)叫振動(dòng)的頻率，單位是赫茲，如一秒鐘內(nèi)完成10次振動(dòng)，它的頻率是10赫茲，一次振動(dòng)所用時(shí)間為1/10秒，周期就是1/10秒。??小球擺動(dòng)時(shí)偏離平衡位置的最大距離叫振幅。實(shí)驗(yàn)表明，單擺的周期取決于懸掛小球的細(xì)線長(zhǎng)度，與小球質(zhì)量、擺動(dòng)振幅無(wú)關(guān)。??單擺的振動(dòng)是最簡(jiǎn)單的，實(shí)際的振動(dòng)現(xiàn)象要復(fù)雜得多，不僅有機(jī)械振動(dòng)，還有電磁振動(dòng)、原子振動(dòng)、它們都遵循相同的振動(dòng)規(guī)律。??振動(dòng)是一種很普遍的運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象，由于它的等時(shí)性，長(zhǎng)期以來(lái)人們用這個(gè)原理來(lái)制作鐘表。世界上第一架擺鐘是1650年德國(guó)物理學(xué)家惠更斯制作的。此后利用振動(dòng)原理計(jì)時(shí)，使時(shí)間的計(jì)量發(fā)生了突破性變化，大致經(jīng)歷了機(jī)械擺鐘、石英鐘、原子鐘三個(gè)歷程。老式的掛鐘靠擺輪和游絲；電子表是利用電磁振動(dòng)的等時(shí)性來(lái)計(jì)時(shí)的。石英鐘是利用石英晶體振動(dòng)的等時(shí)性來(lái)計(jì)時(shí)的。世界上第一架原子鐘是1949年美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局制作的。由于原子鐘振動(dòng)頻率特別穩(wěn)定，因此原子鐘十分準(zhǔn)確，30萬(wàn)年也相差不到一秒。
理想情況下，是因?yàn)闄C(jī)械能守恒；實(shí)際情況下，雖然由于摩擦和空氣阻力而有能量損耗，但因?yàn)椴粩嘤型饨缒芰垦a(bǔ)充進(jìn)去，使得擺的總機(jī)械能不變。使擺做無(wú)阻尼振動(dòng)。

5，鐘擺為何能不停得擺

鐘表計(jì)時(shí)的原理——振動(dòng)　　鐘擺的擺動(dòng)，秋千的蕩動(dòng)，心臟的跳動(dòng)，小鳥(niǎo)飛開(kāi)引起的樹(shù)枝顫動(dòng)等等，都是圍繞一個(gè)中心位置不斷地往復(fù)運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)叫振動(dòng)?！　∮靡桓?xì)線把小鋼球懸掛起來(lái)，這叫單擺，是最簡(jiǎn)單的振動(dòng)系統(tǒng)。如：將小球稍微推離平衡位置，然后放手，它就開(kāi)始擺動(dòng)。假如沒(méi)有空氣阻力，小球?qū)⒁恢睌[動(dòng)下去，永不停止，這種運(yùn)動(dòng)叫無(wú)阻尼振動(dòng)。實(shí)際上由于空氣阻力，小球最終要停止在平衡位置上?！　∽屑?xì)觀察擺動(dòng)過(guò)程，可以發(fā)現(xiàn)小球來(lái)回?cái)[動(dòng)一次所需的時(shí)間總是一樣的，這是單擺的等時(shí)性。這個(gè)時(shí)間稱為振動(dòng)的周期。一秒鐘內(nèi)物體振動(dòng)的次數(shù)叫振動(dòng)的頻率，單位是赫茲，如一秒鐘內(nèi)完成10次振動(dòng)，它的頻率是10赫茲，一次振動(dòng)所用時(shí)間為1/10秒，周期就是1/10秒?！　⌒∏驍[動(dòng)時(shí)偏離平衡位置的最大距離叫振幅。實(shí)驗(yàn)表明，單擺的周期取決于懸掛小球的細(xì)線長(zhǎng)度，與小球質(zhì)量、擺動(dòng)振幅無(wú)關(guān)。　　單擺的振動(dòng)是最簡(jiǎn)單的，實(shí)際的振動(dòng)現(xiàn)象要復(fù)雜得多，不僅有機(jī)械振動(dòng)，還有電磁振動(dòng)、原子振動(dòng)、它們都遵循相同的振動(dòng)規(guī)律?！　≌駝?dòng)是一種很普遍的運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象，由于它的等時(shí)性，長(zhǎng)期以來(lái)人們用這個(gè)原理來(lái)制作鐘表。世界上第一架擺鐘是1650年德國(guó)物理學(xué)家惠更斯制作的。此后利用振動(dòng)原理計(jì)時(shí)，使時(shí)間的計(jì)量發(fā)生了突破性變化，大致經(jīng)歷了機(jī)械擺鐘、石英鐘、原子鐘三個(gè)歷程。老式的掛鐘靠擺輪和游絲；電子表是利用電磁振動(dòng)的等時(shí)性來(lái)計(jì)時(shí)的。石英鐘是利用石英晶體振動(dòng)的等時(shí)性來(lái)計(jì)時(shí)的。世界上第一架原子鐘是1949年美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局制作的。由于原子鐘振動(dòng)頻率特別穩(wěn)定，因此原子鐘十分準(zhǔn)確，30萬(wàn)年也相差不到一秒。
因?yàn)橐蠐軛l或電池
現(xiàn)在市面上的 都是帶發(fā)條的
老式鐘表使用發(fā)條或重錘作為動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)鐘表內(nèi)的齒輪組轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)指示時(shí)間，齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢，是利用了鐘擺（相當(dāng)于物理課上討論的單擺）或擺輪的固有擺動(dòng)周期來(lái)控制：鐘表內(nèi)的齒輪組中，從發(fā)條（或重錘）直接帶動(dòng)的一個(gè)齒輪開(kāi)始，一般到最后帶動(dòng)一個(gè)棘齒輪，這個(gè)棘齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)由一個(gè)所謂“擒縱器”的機(jī)構(gòu)所管理，平時(shí)這個(gè)擒縱器的第一個(gè)腳鉤住棘齒輪的一個(gè)齒，不讓其轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)鐘擺或擺輪向一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)擒縱器擺動(dòng)，使它的第一個(gè)腳離開(kāi)棘齒輪，棘齒輪因此可以轉(zhuǎn)動(dòng)一點(diǎn)，因?yàn)橥瑫r(shí)擒縱器的另一個(gè)腳又卡住另一個(gè)棘齒，待鐘擺或擺輪往回?cái)[動(dòng)時(shí)，再帶動(dòng)這個(gè)腳離開(kāi)棘齒，棘齒輪又可轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)第一個(gè)腳重新又鉤到棘齒，讓它停下等待鐘擺的帶動(dòng)。擒縱器的結(jié)構(gòu)就是讓它的兩個(gè)腳在鐘擺或擺輪的帶動(dòng)下輪流卡住棘齒輪，讓它每次只能轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)很小的角度，這樣，時(shí)鐘的齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)速度就受到擺的擺動(dòng)周期所控制，調(diào)整擺的擺動(dòng)周期，可以讓鐘表內(nèi)帶動(dòng)秒針的齒輪準(zhǔn)確的每秒轉(zhuǎn)動(dòng)1/60周。正是擒縱器的工作，它其中的一個(gè)腳的形狀使它在離開(kāi)棘齒時(shí)，會(huì)被棘齒推動(dòng)一下，這點(diǎn)推動(dòng)的力量，反過(guò)來(lái)傳遞給鐘擺或擺輪，補(bǔ)充擺在擺動(dòng)過(guò)程中因摩擦等損失的能量，維系其正常不斷地?cái)[動(dòng)下去，給我們準(zhǔn)確報(bào)時(shí)。 當(dāng)發(fā)條完全松開(kāi)，或重錘已完全落下，鐘表失去動(dòng)力；或其他原因做成擒縱器不能正常給擺補(bǔ)充能量時(shí)，擺停，鐘也停了。
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