A. 单摆等时性是谁发现的
伽利略是一位虔诚的天主教徒,每周都坚持到教堂做礼拜。1582年的一天,教堂里一个被修理工无意碰到而摆动起来的大吊灯引起了伽利略的注意。他的脑海里突然闪出测量吊灯摆动时间的念头。凭着自己学伽利略的摆钟模型医的经验,伽利略以脉搏计时,同时数着吊灯的摆动次数。
起初,吊灯摆动速度较大,过了一阵子,吊灯摆动的幅度变小了,摆动速度也变慢了,直到停止了摆动。令伽利略惊奇的是每次测量的结果都表明来回摆动一次需要相同的时间。通过这些测量伽利略发现:吊灯来回摆动一次需要的时间与摆动幅度的大小无关,无论摆幅大小如何,来回摆动一次所需时间是相同的。即吊灯的摆动具有等时性,这就是伽利略最初的发现。
伽利略的试验并没有就此结束,回到房间后,他到处寻找试验所需要的东西。他找来丝线、细绳、大小不同的木球、铁球、石块,用细绳的一端系上小球,将另一端系在天花板上。这样,一个单摆就做成了。用这套装置,伽利略继续测量摆的摆动周期。试验证明,无论用铜球、铁球,还是木球,只要摆长不变,单摆来回摆动一次所用时间就相同。这表明单摆的摆动周期与摆球的质量无关。
为了找出决定摆动周期的因素,伽利略继续从试验中寻找答案。多次试验之后,伽利略发现利用不同的摆长,可以十分简便地得到不同的摆动周期。由此可见,摆的长度是影响摆动周期的惟一因素。在实验基础上通过严密的逻辑推理,伽利略证明了单摆周期与摆长的平方根成正比,与重力加速度的平方根成反比。
但让伽利略沮丧的是,他始终无法对自己发现的这一奇妙规律给出一个明确合理的解释。直到100多年后,当牛顿发现地心引力时,这个规律才有了圆满的解释。
但是伽利略很快就发现可以利用摆来制造一台精确的时钟,而这个建议也一直未被采纳。直到1656年第一架摆钟出现以前,人们仍然经常为短时间计时而感到困难,不得不用脉搏或水滴来粗略地计时。
伽利略的摆钟模型
B. 谁发明了摆是怎样发明的
摆的发展和研究,同钟表计时器的发展有密切的关系。意大利著名力学家伽利略首先研究了单摆,后来荷兰科学家C.惠更斯研究了复摆,他们为摆的力学理论奠定了基础。
C. 钟表上的摆是谁发明的
1583年,在意大利比萨城里,有个叫伽利略的青年到教堂中去礼拜。他看到一盏绳索吊在屋顶下的铜灯被风吹动,灯就慢慢地前后摆动着。这种摆动是一种普通存在的自然现象。长期都未引起人们的注意,而伽利略却抓住了这个现象:摆动既平稳又均匀,每次摆动的时间是否是一样呢?当时还没有钟表,没法比较。
后来,在课堂上,老师说:“一般来说,人脉搏的次数是稳定的。”这给了伽利略以启示:能不能用脉搏来测定那盏吊灯的摆动周期呢?他再次做礼拜时,用手指按着自己的脉搏默数次数,同时仔细观察吊灯往返的摆动。他发现灯的摆动,每次经历的时间总是一样。虽然,摆动的幅度会越来越小,直到完全静止为止,但摆动一次所用的时间却不见变小。实验还发现,绳子越短,每一次摆动经历的时间也越短。他终于发现,摆的摆动周期和幅度无关这个单摆摆动的等时性规律。
伽利略很想用摆来指示时间,由于当年宗教的盛行,科学真理的传播被禁锢了。伽利略没有能如愿。
1656年,荷兰科学家惠更斯对伽利略发现的单摆等时性规律又作了进一步研究,制造出世界上第一个用摆的振动来计时的时钟。这种摆钟大致分为摆动部分和计数部分两大结构。计数部分通常采用指针和度盘式数字显示。而利用这种原理制造出来的机械钟在世界上应用了300多年。
D. 摆钟是根据什么原理而发明的
摆钟是根据单摆定律而发明的。
用摆锤控制其它机件,使钟走的快慢均匀,一般能报点,要用发条来提供能量使其摆动。
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。
摆动的钟摆是靠重力势能和动能相互转化来摆动的,简单的说,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(就好象刹车不能一下子停一样),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,然后向回摆(就象往天上扔东西,它会在上升中减速到0,然后落下)。如此往复,就不停的摆动了。
(4)单摆发明人扩展阅读
一般来说,摆的重量是确定的,调节摆的引用长度(l)即可调整摆的振动周期。摆的引用长度减短,时钟变快;反之则变慢。对精密摆钟,也有用附加重物法来微调摆的振动周期。
摆钟放置在不同的地理位置(不同的地球纬度和海拔高度)中,摆锤的重力加速度会发生变化从而影响其振动周期。摆钟放置在不同温度和气压的环境中,也会引起振动周期的变化。温度变化会引起摆的各部分尺寸包括摆的引用长度的变化。
一般是温度升高,摆胀长而钟变慢;反之则摆缩短而钟变快。因此,精密摆钟常用不同的线胀系数的材料制成温度补偿管,以补偿温度影响。
气压的变化会引起空气阻力和空气密度的变化,从而引起振动周期的变化。因此,精密的摆钟常将摆安装在恒压的壳体中,以消除气压影响。
摆的振动幅度影响到钟的等时性。振幅愈小,振幅变化所造成的日差(见钟表日差)变化愈小,即等时性愈好,因而精密摆钟常采用长摆杆小摆幅。但是,小摆幅对外界来的震动和撞击很敏感,因而对安装环境要求很高。摆钟的走时日差一般可以达到20秒/天以内,精密摆钟达千分之几秒。
摆钟是机械钟。有的石英电子钟虽然也装有摆锤或扭摆,但只起装饰作用。
参考资料来源:搜狗网络-摆钟
E. 第一台摆钟的发明者是谁
锥形蜗轮的形状恰好能够补偿发条出力的变化。当发条卷紧时,作用力强烈地作用在锥形专蜗轮的顶端,这里的杠属杆作用较弱;当发条慢慢放松时,它的拉力就减弱,作用力作用在蜗轮轮子的底部,而这里的杠杆作用则较强。因此,钟表机械得以均匀地运转。
1657年,荷兰物理学家惠更斯首先把重力引入钟表,做成了世界上第一台精确的摆钟。摆钟不像以前的钟表要另设驱动机构来推动对称横臂,而是由地球重力推动。随着单摆被用于时钟,时钟的精度越来越高,到了17世纪中叶,钟表的最小误差已由每天15分钟,减少到10分钟。精确时钟的出现,使各地区的时间协调统一起来。
F. 单摆的等时性是____首先发明的,确定单摆振动周期公式的科学家是__
单摆的等时性是__伽利略__首先发明的,确定单摆振动周期公式的科学家是__惠更斯
更正错误,刚才看错了,单摆振动周期的是惠更斯。
抱歉
G. 惠更斯的单摆公式T=2丌√L/g是怎么得来的
惠更斯当时是靠精确统计得出的公式,后来微积分发明之后可以直接从理论上推导。
受力分析:当摆球的偏角为θ时,小球受重力mg与绳子拉力。重力沿绳方向的分量一定与绳子拉力平衡,这样小球的合力就等于mgsinθ,方向垂直与绳向下。对于单摆,摆角是很小的,这样摆球可以近似看做水平运动,并且mgsinθ≈mgθ,摆球的加速度就为gθ,指向平衡位置。而此刻摆球的位移为Lθ。
所以可以列微分方程L(d^2θ/dt^2)=-gθ (因为指向位移与加速度方向相反,所以取负号)
此方程的通解为θ=Asin(ωt+φ),其中角频率ω=√g/L
再根据角频率的定义ω=2π/T,得出T=2π√L/g
H. 摆具有单摆的等时性,在生产生活中,人们正是应用了摆这个性质发明了什么
摆具有单摆的等时性,在生产生活中,人们正是应用了摆这个性质发明了摆钟。
I. 首先发现单摆等时性的科学家是谁利用这种原理发明单摆的又是谁
伽利略
全是他
J. 根据单摆的什么特点,人们制成了摆钟
1、根据单摆的周期固定特点,人们制成了摆钟。
2、用一根绝对刚性且长度不变、质量可忽略不计的线悬挂一个质点,在重力作用下在铅垂平面内作周期运动,就成为单摆。单摆在摆角小于5°(现在一般认为是小于10°)的条件下振动时,可近似认为是简谐运动。单摆运动的周期公式:T=2π√(L/g).其中L指摆长,g是当地重力加速度。
3、摆钟发明于1657年,是时钟的一种,用摆锤控制其它机件,使钟走的快慢均匀,一般能报点。它是根据单摆定律制造的。