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單擺發明人

發布時間:2021-06-26 23:10:47

A. 單擺等時性是誰發現的

伽利略是一位虔誠的天主教徒,每周都堅持到教堂做禮拜。1582年的一天,教堂里一個被修理工無意碰到而擺動起來的大吊燈引起了伽利略的注意。他的腦海里突然閃出測量吊燈擺動時間的念頭。憑著自己學伽利略的擺鍾模型醫的經驗,伽利略以脈搏計時,同時數著吊燈的擺動次數。

起初,吊燈擺動速度較大,過了一陣子,吊燈擺動的幅度變小了,擺動速度也變慢了,直到停止了擺動。令伽利略驚奇的是每次測量的結果都表明來回擺動一次需要相同的時間。通過這些測量伽利略發現:吊燈來回擺動一次需要的時間與擺動幅度的大小無關,無論擺幅大小如何,來回擺動一次所需時間是相同的。即吊燈的擺動具有等時性,這就是伽利略最初的發現。

伽利略的試驗並沒有就此結束,回到房間後,他到處尋找試驗所需要的東西。他找來絲線、細繩、大小不同的木球、鐵球、石塊,用細繩的一端繫上小球,將另一端系在天花板上。這樣,一個單擺就做成了。用這套裝置,伽利略繼續測量擺的擺動周期。試驗證明,無論用銅球、鐵球,還是木球,只要擺長不變,單擺來回擺動一次所用時間就相同。這表明單擺的擺動周期與擺球的質量無關。

為了找出決定擺動周期的因素,伽利略繼續從試驗中尋找答案。多次試驗之後,伽利略發現利用不同的擺長,可以十分簡便地得到不同的擺動周期。由此可見,擺的長度是影響擺動周期的惟一因素。在實驗基礎上通過嚴密的邏輯推理,伽利略證明了單擺周期與擺長的平方根成正比,與重力加速度的平方根成反比。

但讓伽利略沮喪的是,他始終無法對自己發現的這一奇妙規律給出一個明確合理的解釋。直到100多年後,當牛頓發現地心引力時,這個規律才有了圓滿的解釋。

但是伽利略很快就發現可以利用擺來製造一台精確的時鍾,而這個建議也一直未被採納。直到1656年第一架擺鍾出現以前,人們仍然經常為短時間計時而感到困難,不得不用脈搏或水滴來粗略地計時。

伽利略的擺鍾模型

B. 誰發明了擺是怎樣發明的

擺的發展和研究,同鍾表計時器的發展有密切的關系。義大利著名力學家伽利略首先研究了單擺,後來荷蘭科學家C.惠更斯研究了復擺,他們為擺的力學理論奠定了基礎。

C. 鍾表上的擺是誰發明的

1583年,在義大利比薩城裡,有個叫伽利略的青年到教堂中去禮拜。他看到一盞繩索吊在屋頂下的銅燈被風吹動,燈就慢慢地前後擺動著。這種擺動是一種普通存在的自然現象。長期都未引起人們的注意,而伽利略卻抓住了這個現象:擺動既平穩又均勻,每次擺動的時間是否是一樣呢?當時還沒有鍾表,沒法比較。

後來,在課堂上,老師說:「一般來說,人脈搏的次數是穩定的。」這給了伽利略以啟示:能不能用脈搏來測定那盞吊燈的擺動周期呢?他再次做禮拜時,用手指按著自己的脈搏默數次數,同時仔細觀察吊燈往返的擺動。他發現燈的擺動,每次經歷的時間總是一樣。雖然,擺動的幅度會越來越小,直到完全靜止為止,但擺動一次所用的時間卻不見變小。實驗還發現,繩子越短,每一次擺動經歷的時間也越短。他終於發現,擺的擺動周期和幅度無關這個單擺擺動的等時性規律。

伽利略很想用擺來指示時間,由於當年宗教的盛行,科學真理的傳播被禁錮了。伽利略沒有能如願。

1656年,荷蘭科學家惠更斯對伽利略發現的單擺等時性規律又作了進一步研究,製造出世界上第一個用擺的振動來計時的時鍾。這種擺鍾大致分為擺動部分和計數部分兩大結構。計數部分通常採用指針和度盤式數字顯示。而利用這種原理製造出來的機械鍾在世界上應用了300多年。

D. 擺鍾是根據什麼原理而發明的

擺鍾是根據單擺定律而發明的。
用擺錘控制其它機件,使鍾走的快慢均勻,一般能報點,要用發條來提供能量使其擺動。
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。
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(就象往天上扔東西,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。
(4)單擺發明人擴展閱讀
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。
參考資料來源:搜狗網路-擺鍾

E. 第一台擺鍾的發明者是誰

錐形蝸輪的形狀恰好能夠補償發條出力的變化。當發條卷緊時,作用力強烈地作用在錐形專蝸輪的頂端,這里的杠屬桿作用較弱;當發條慢慢放鬆時,它的拉力就減弱,作用力作用在蝸輪輪子的底部,而這里的杠桿作用則較強。因此,鍾表機械得以均勻地運轉。

1657年,荷蘭物理學家惠更斯首先把重力引入鍾表,做成了世界上第一台精確的擺鍾。擺鍾不像以前的鍾表要另設驅動機構來推動對稱橫臂,而是由地球重力推動。隨著單擺被用於時鍾,時鍾的精度越來越高,到了17世紀中葉,鍾表的最小誤差已由每天15分鍾,減少到10分鍾。精確時鍾的出現,使各地區的時間協調統一起來。

F. 單擺的等時性是____首先發明的,確定單擺振動周期公式的科學家是__

單擺的等時性是__伽利略__首先發明的,確定單擺振動周期公式的科學家是__惠更斯

更正錯誤,剛才看錯了,單擺振動周期的是惠更斯。
抱歉

G. 惠更斯的單擺公式T=2丌√L/g是怎麼得來的

惠更斯當時是靠精確統計得出的公式,後來微積分發明之後可以直接從理論上推導。

受力分析:當擺球的偏角為θ時,小球受重力mg與繩子拉力。重力沿繩方向的分量一定與繩子拉力平衡,這樣小球的合力就等於mgsinθ,方向垂直與繩向下。對於單擺,擺角是很小的,這樣擺球可以近似看做水平運動,並且mgsinθ≈mgθ,擺球的加速度就為gθ,指向平衡位置。而此刻擺球的位移為Lθ。
所以可以列微分方程L(d^2θ/dt^2)=-gθ (因為指向位移與加速度方向相反,所以取負號)
此方程的通解為θ=Asin(ωt+φ),其中角頻率ω=√g/L
再根據角頻率的定義ω=2π/T,得出T=2π√L/g

H. 擺具有單擺的等時性,在生產生活中,人們正是應用了擺這個性質發明了什麼

擺具有單擺的等時性,在生產生活中,人們正是應用了擺這個性質發明了擺鍾。

I. 首先發現單擺等時性的科學家是誰利用這種原理發明單擺的又是誰

伽利略
全是他

J. 根據單擺的什麼特點,人們製成了擺鍾

1、根據單擺的周期固定特點,人們製成了擺鍾。
2、用一根絕對剛性且長度不變、質量可忽略不計的線懸掛一個質點,在重力作用下在鉛垂平面內作周期運動,就成為單擺。單擺在擺角小於5°(現在一般認為是小於10°)的條件下振動時,可近似認為是簡諧運動。單擺運動的周期公式:T=2π√(L/g).其中L指擺長,g是當地重力加速度。
3、擺鍾發明於1657年,是時鍾的一種,用擺錘控制其它機件,使鍾走的快慢均勻,一般能報點。它是根據單擺定律製造的。

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