Лидеры категории
Лена-пена
М.И.
Y.Nine
•••
Искусственный Интеллект
Искусственный Интеллект
Искусственный Интеллект
Какое можно дать объяснение замедления хода больших механических маятниковых часов (см. внутри)?
В и х р ь
(135094),
закрыт
14 лет назад
Дополнен 14 лет назад
Уважаемые участники!
Имеются большие настенные старинные маятниковые (с большим длинным маятником) часы. Идут очень точно, ход можно отрегулировать изменением длины маятника (есть гайка на конце маятника резьбе) .
Для замедления хода часов маятник нужно удлинить, а для ускорения - укоротить. Имеется большая пружина, которую нужно заводить, она слабо "подталкивает" маятник при его качаниях.
Но вот интересно: если часы точно отрегулированы, то вначале завода они немного спешат, хотя пружина вначале сильнее и отбрасывает маятник дальше и время "возврата" должно увеличиться, и часы должны замедлять ход, А в конце завода пружины она слабеет и отбрасывает маятник на меньшее расстояние и "возврат маятника" должен быть быстрее и часы должны идти быстрее!
А на самом деле всё происходит НАОБОРОТ! Как это объяснить?
Спасибо за объяснения!
Имеются большие настенные старинные маятниковые (с большим длинным маятником) часы. Идут очень точно, ход можно отрегулировать изменением длины маятника (есть гайка на конце маятника резьбе) .
Для замедления хода часов маятник нужно удлинить, а для ускорения - укоротить. Имеется большая пружина, которую нужно заводить, она слабо "подталкивает" маятник при его качаниях.
Но вот интересно: если часы точно отрегулированы, то вначале завода они немного спешат, хотя пружина вначале сильнее и отбрасывает маятник дальше и время "возврата" должно увеличиться, и часы должны замедлять ход, А в конце завода пружины она слабеет и отбрасывает маятник на меньшее расстояние и "возврат маятника" должен быть быстрее и часы должны идти быстрее!
А на самом деле всё происходит НАОБОРОТ! Как это объяснить?
Спасибо за объяснения!
Лучший ответ
Сергей
(6469)
14 лет назад
Mне кажется, в данном случае кроется в самом механизме маятниковых часов. Ведь спусковой механизм маятниковых часов выглядит в виде шестерни, которая поворачивается маятником (см. картинка ниже ).
Простейший спусковой механизм часов - гиря или пружина вращает шестерню, и она с помощью механизма спуска толкает маятник. Механизм спуска часов срабатывает при качаниях маятника и его проходе через "ноль" - т. е. через его вертикальное положение - в одну сторону подталкивание маятника, а в обратную - холостой ход и очередной поворот шестерни.
Поэтому когда пружина, управляющая шестерёнкой, хорошо заведена и ещё достаточно сильна, то толкающий маятник момент на шестерёнке намного сильнее тормозящего при обратном ходе и поэтому он легко качает маятник без особого торможения при возврате маятника "через ноль" и поэтому часы будут идти нормально. Но когда пружина ослабла, то толкающий момент очень ослабнет, и тогда имеющийся на шестерне при обратном ходе "через ноль" маятника тормозящий момент начнёт играть бОльшую роль и начнёт уже задерживать (замедлять) ход-возврат маятника через ноль и поэтому ход часов при ослабшей пружине и должен замедлиться.
А когда толкающий момент пропадает совсем (пружина совсем ослабла) то толкающий момент полностью пропадает маятник (и часы) и вовсе остановится.
Простейший спусковой механизм часов - гиря или пружина вращает шестерню, и она с помощью механизма спуска толкает маятник. Механизм спуска часов срабатывает при качаниях маятника и его проходе через "ноль" - т. е. через его вертикальное положение - в одну сторону подталкивание маятника, а в обратную - холостой ход и очередной поворот шестерни.
Поэтому когда пружина, управляющая шестерёнкой, хорошо заведена и ещё достаточно сильна, то толкающий маятник момент на шестерёнке намного сильнее тормозящего при обратном ходе и поэтому он легко качает маятник без особого торможения при возврате маятника "через ноль" и поэтому часы будут идти нормально. Но когда пружина ослабла, то толкающий момент очень ослабнет, и тогда имеющийся на шестерне при обратном ходе "через ноль" маятника тормозящий момент начнёт играть бОльшую роль и начнёт уже задерживать (замедлять) ход-возврат маятника через ноль и поэтому ход часов при ослабшей пружине и должен замедлиться.
А когда толкающий момент пропадает совсем (пружина совсем ослабла) то толкающий момент полностью пропадает маятник (и часы) и вовсе остановится.
В и х р ьВысший разум (135094)
14 лет назад
Спасибо за точный ответ. А то другие отвечающие смотрю такие "гипотезы" здесь "развели".! Всего доброго.
Глазнаж О.П.
Мудрец
(13017)
Эти, как изволил выразиться, гипотезы, описаны математически. Но. Перед кем Мне объъясняться?
Остальные ответы
Глазнаж О.П.
(13017)
14 лет назад
Если амплитуда колебания маятника близка к π, то есть, движение маятника на фазовой плоскости близко к сепаратрисе, то под действием малой периодической вынуждающей силы система демонстрирует хаотическое поведение. Это одна из простейших механических систем, в которой хаос возникает под действием периодического возмущения.
Если амплитуда колебания маятника близка к π, то есть, движение маятника на фазовой плоскости близко к сепаратрисе, то под действием малой периодической вынуждающей силы система демонстрирует хаотическое поведение. Это одна из простейших механических систем, в которой хаос возникает под действием периодического возмущения.
Источник: Это не математический маятник а система пружина-маятник.
В и х р ьВысший разум (135094)
14 лет назад
Здравствуйте! Спасибо за ответ.
Однако в данном случае налицо вполне закономерное, а не хаотическое явление.
Похоже, простого и прямого объяснения не получается.
Всего доброго.
Однако в данном случае налицо вполне закономерное, а не хаотическое явление.
Похоже, простого и прямого объяснения не получается.
Всего доброго.
Глазнаж О.П.
Мудрец
(13017)
Приветствую.
А каке начало хаотического движения почему это нельзя рассмотреть?
До скорых встречь!
Alex
(3560)
14 лет назад
Попробую объяснить простым языком не вдаваясь в технические и физические термины.
В принципе, маятник представляет собой рычаг на котором подвешен груз . Отсчёт времени на часах данного типа происходит тогда, когда маятник проходит определённую точку (я, конечно не часовщик и могу ошибаться, но думаю принцип действия у маятниковых часов такой ). Когда пружина полностью заведена, то её действие на маятник будет максимальным, соответственно он будет проходить точку отсчёта времени за более короткий промежуток времени -часы будут спешить, также не надо забывать про вес маятника .
Постепенно со временем завод пружины ослабевает и её действие на маятник становится меньше, соответственно, он будет проходить точку отсчёта времени за больший промежуток времени -часы будут отставать, но отставание компенсируется весом маятника .
В итоге получается суточный ход часов точен не зависимо от того, когда пружина заведена.
В принципе, маятник представляет собой рычаг на котором подвешен груз . Отсчёт времени на часах данного типа происходит тогда, когда маятник проходит определённую точку (я, конечно не часовщик и могу ошибаться, но думаю принцип действия у маятниковых часов такой ). Когда пружина полностью заведена, то её действие на маятник будет максимальным, соответственно он будет проходить точку отсчёта времени за более короткий промежуток времени -часы будут спешить, также не надо забывать про вес маятника .
Постепенно со временем завод пружины ослабевает и её действие на маятник становится меньше, соответственно, он будет проходить точку отсчёта времени за больший промежуток времени -часы будут отставать, но отставание компенсируется весом маятника .
В итоге получается суточный ход часов точен не зависимо от того, когда пружина заведена.
Глазнаж О.П.Мудрец (13017)
14 лет назад
Тута парадок в том, что ход маятника меньше, а часы отстают.
Вы же об этом?
Вы же об этом?
Alex
Гуру
(3560)
Амплитуда здесь не причём .
В и х р ьВысший разум (135094)
14 лет назад
Здравствуйте!
Вы написали:
"...В итоге получается суточный ход часов точен не зависимо от того , когда пружина заведена..."
Нет, этого не получается. Реально получается что при ослаблении пружины (в конце срока её "завода") часы начинают немного отставать!
Парадоксально, но факт!
Всего доброго.
Вы написали:
"...В итоге получается суточный ход часов точен не зависимо от того , когда пружина заведена..."
Нет, этого не получается. Реально получается что при ослаблении пружины (в конце срока её "завода") часы начинают немного отставать!
Парадоксально, но факт!
Всего доброго.
Alex
Гуру
(3560)
Всего доброго .
Василиск
(33038)
14 лет назад
Дело в том, что наивные рассуждения: "хотя пружина вначале сильнее и отбрасывает маятник дальше и время "возврата" должно увеличиться" НЕВЕРНЫ. Маятник улетает дальше, но ведь и летит он с большей начальной скоростью. В результате, при малых амплитудах период и вовсе не зависит от амплитуды. Это понял Галилей, а сейчас знает всякий (не прогуливающий физику) старшекласник (и даже многие профессора)
Источник: Школьный курс физики
Глазнаж О.П.Мудрец (13017)
14 лет назад
Это математический маятник?
Нет, а всё равно и балансные и маятниковые, с незваеденной прожиной отстают. Или я что-то пропустил?
Нет, а всё равно и балансные и маятниковые, с незваеденной прожиной отстают. Или я что-то пропустил?
Василиск
Просветленный
(33038)
То, что описано в вопросе - это, скорее, физический маятник. У него АЧХ зависит (наверно) от распределения массы. Составить соответствующее уравнение не очень трудно, но очень лень. Во всяком случае, интуиции это явление совершенно не противоречит
В и х р ьВысший разум (135094)
14 лет назад
Здравствуйте!
Спасибо за Ответ,в нём есть рациональное зерно.
Но не может быть"лучшим"Ответ,нарушающий Пользовательское Соглашение Проекта: 3.8. Размещаемые на Сайте Материалы не должны:
… * носить … оскорбительный характер;
Вы,даже объясняя физическое явление,«не удержались»от того,чтобы показать своё отношение к"профессорам",пытаясь показать своё забавное и призрачное "превосходство"в вопросе.Если бы не это Ваше последнее предложение в Ответе (но что написано пером...)! Оно совсем не к месту и лишь характеризует Вас лично.
Вы совершаете ошибку,которую когда-то уже сделала одна известная участница Проекта,ответившая на вопрос по её специальности,но не получившая"Лучшего" только потому,что вместе с интересным Ответом на сам вопрос,в нём содержались оскорбительные высказывания в адрес других людей, а это нарушение п.3.8 Пользовательского Соглашения.
Всего Вам доброго.
P.S.
Не уважая достоинство других людей, Вы тем самым роняете своё!
Спасибо за Ответ,в нём есть рациональное зерно.
Но не может быть"лучшим"Ответ,нарушающий Пользовательское Соглашение Проекта: 3.8. Размещаемые на Сайте Материалы не должны:
… * носить … оскорбительный характер;
Вы,даже объясняя физическое явление,«не удержались»от того,чтобы показать своё отношение к"профессорам",пытаясь показать своё забавное и призрачное "превосходство"в вопросе.Если бы не это Ваше последнее предложение в Ответе (но что написано пером...)! Оно совсем не к месту и лишь характеризует Вас лично.
Вы совершаете ошибку,которую когда-то уже сделала одна известная участница Проекта,ответившая на вопрос по её специальности,но не получившая"Лучшего" только потому,что вместе с интересным Ответом на сам вопрос,в нём содержались оскорбительные высказывания в адрес других людей, а это нарушение п.3.8 Пользовательского Соглашения.
Всего Вам доброго.
P.S.
Не уважая достоинство других людей, Вы тем самым роняете своё!
Василиск
Просветленный
(33038)
Это у Вас бред, уважаемый. Никаких оскорблений в моём ответе нет. Наоборот, я восхищаюсь профессорами, ориентирующимися в школьной физике. Да, к Вам это не относится. Но нельзя же ВСЕГДА восхищаться ТОЛЬКО ВАМИ!
Глазнаж О.П.Мудрец (13017)
14 лет назад
Василиск, вона, сколько квартиранты на..евертили. Впору квартплату брать.
Хыхы.
Хыхы.
Василиск
Просветленный
(33038)
Ни вверх глядя, ни вперед,
Сижу с друзьями-разгильдяями,
И наплевать нам, чья берет
В борьбе мерзавцев с негодяями.
(с)
Инженер
(214165)
14 лет назад
В классическом маятнике частота только от его длины зависит, но в маятнике часов вмешивается кинематика спускового механизма и силы трения в нем, которые от усилия пружины зависят.
В анкерном спусковом механизме колебания маятника в части своего цикла толкают спусковую шестерню в обратную сторону. Этот «откат» мешает движению маятника. Чем сильнее давит пружина, тем сильнее откат - меньше частота - часы отстают при полностью заведенной пружине. Пружина ослабевает - меньше противодействие спусковой шестерни. Часы ускоряются.
Да и повышенные силы трения в спусковом механизме при полностью взведенной пружине тоже замедляют качание маятника.
В беcтиковом спусковом механизме проблема "отката" исключена. Да и в часах с гирями, а не с пружиной - этого эффекта не будет.
В анкерном спусковом механизме колебания маятника в части своего цикла толкают спусковую шестерню в обратную сторону. Этот «откат» мешает движению маятника. Чем сильнее давит пружина, тем сильнее откат - меньше частота - часы отстают при полностью заведенной пружине. Пружина ослабевает - меньше противодействие спусковой шестерни. Часы ускоряются.
Да и повышенные силы трения в спусковом механизме при полностью взведенной пружине тоже замедляют качание маятника.
В беcтиковом спусковом механизме проблема "отката" исключена. Да и в часах с гирями, а не с пружиной - этого эффекта не будет.
В и х р ьВысший разум (135094)
14 лет назад
Здравствуйте!
Спасибо за ответ.
Но в том то и дело, что фактически наблюдается парадокс, уважаемый, в преамбуле написано об этом! Наблюдение показало, что как раз НАОБОРОТ, при ослаблении пружины ход часов по сравнению с точными электронными - ЗАМЕДЛЯЕТСЯ, а при полном заводе - ускоряется. Значит что то "не так".
Всего Вам доброго.
Спасибо за ответ.
Но в том то и дело, что фактически наблюдается парадокс, уважаемый, в преамбуле написано об этом! Наблюдение показало, что как раз НАОБОРОТ, при ослаблении пружины ход часов по сравнению с точными электронными - ЗАМЕДЛЯЕТСЯ, а при полном заводе - ускоряется. Значит что то "не так".
Всего Вам доброго.
Инженер
Высший разум
(214165)
Да объяснить можно все что угодно, в том числе и обратный эффект - замедление хода часов при ослаблении пружины. Был бы факт налицо.
Законы зависимости периода колебания от импульса в часовых механизмах сформулированы в трех теоремах Эри:
1. Действие импульса на период колебания тем больше, чем дальше от положения равновесия происходит передача импульса.
2. Импульс, действующий в направлении движения маятника, переданный до равновесия, уменьшает, а переданный после равновесия, увеличивает период колебания.
3. Импульс, действующий против направления движения маятника, переданный до равновесия, увеличивает, а переданный после равновесия, уменьшает период колебания.
Уменьшение амплитуды колебаний при ослаблении пружины может смещать как расстояние точки приложения импульса от положения равновесия, так и время приложения импульса (до или после равновесия), поскольку положение равновесия маятника при различных амплитудах различно.
Похожие вопросы