Mecenas działu
Słownik pojęć zegarmistrzowskich
Wybierz literę:
Powrót
Wahadło
Główny element regulatora (zegarowego) wahadłowego.
Zegar, aby mógł spełnić swoje zasadnicze funkcje odmierzania i wskazywania czasu, musi zostać wyposażony w układ wykonujący drgania okresowe (regulator zegarowy) oraz układ zliczający te drgania (urządzenie napędowe regulatora – wychwyt).
Wahadło w ujęciu matematycznym to masa skupiona w jednym punkcie, zawieszona na nierozciągliwej i nieważkiej nici oraz poddana wyłącznie sile ciążenia. Po wychyleniu takiego wahadła z położenia spoczynku i uwolnieniu go, będzie wykonywało ruch zwrotny wahadłowy z jednego położenia skrajnego do drugiego przechodząc przez punkt spoczynku.
Wychylenie liczone od położenia równowagi do położenia skrajnego to amplituda wahań.
Okres wahań to odstęp czasu pomiędzy kolejnymi przejściami przez wahadło tego samego, dowolnego punktu jego toru, w tym samym kierunku (np.: od punktu spoczynku przez skrajny punkt wychylenia w prawo do skrajnego punktu wychylenia w lewo i z powrotem do punktu spoczynku).
Okres wahań wahadła matematycznego przy bardzo małych amplitudach nie zależy od wartości amplitudy tylko od długości wahadła i przyspieszenia ziemskiego. Tą prawidłowość odkrył w 1583 roku włoski uczony Galileo Galilei. Natomiast właściwość regulatora polegająca na tym, że okres jego wahań jest niezależny od amplitudy nazywa się izochronizmem.
W przypadku wahadła fizycznego (ciało sztywne dowolnego kształtu, zawieszone swobodnie poza środkiem ciężkości wykonujące ruch wahliwy pod wpływem siły ciężkości), również przy bardzo małych amplitudach okres jego wahań nie zależy od amplitudy, tylko od jego momentu bezwładności i odległości środka ciężkości, względem osi obrotu, oraz od masy wahadła i przyspieszenia ziemskiego.
W zegarmistrzostwie wymiary wahadła określa się na podstawie czasu trwania jego półokresu czyli inaczej mówiąc jednego wahnięcia. Dla przykładu wahadło sekundowe to takie, którego okres wynosi dwie sekundy (1 wahnięcie = 1 s, 1 okres wahadła = 2 wahnięcia tj. 2 s.)
Wahadło kompensacyjne to wahadło skonstruowane tak, że jego okres wahań nie ulega zmianom mimo zmian temperatury. Wahadło takie wyrównuje zmiany długości pręta wahadła lub tak zmienia wzajemne położenie poszczególnych jego części, że mimo zmian ich wymiarów środek wahania pozostaje zawsze w tym samym punkcie pręta.
Patrz też Izochronizm.
źródło:
Zdzisław Mrugalski: Mechanizmy zegarowe. Warszawa: Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, 1972.
Zdzisław Mrugalski: Mechanizmy zegarowe. Warszawa: Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, 1972.
