摆钟钟声

1、摆举帆钟是由荷兰物理学家克里老模斯蒂安·惠更斯发明的。

2、1657年克里斯蒂安·惠更斯利用摆的等时性原理发明了摆钟。后经不断改进，沿用至今。摆钟根据单摆定律制造，用摆锤控制其它机件，使钟走的快慢均匀，通常能报点，要用发条来提供能量使其摆侍答缓动。

摆钟的打点声多是打簧式的!有直簧和盘簧之分!无论那一种!其击锤和振簧间的距离是最重要的!太远了打不响!太近了振动幅度太小!发声就小!要细心地调整这个距离!使振簧发声最大!延迟声长!

摆钟的结构大体上可分为走时部分、打点部分、指针部分和打点控制部分。
1.走时部分
由头轮(即条盒轮，内装发条)、二轮、三轮(中心轮)、四轮、擒纵轮、擒纵叉、摆锤等组成。
条盒轮是机芯中最大的轮子，发条装在轮片下面的盒里(以前生产的摆钟大多不带条盒)，它是走时部分的能源。二轮、三轮、四轮都是传动轮，其结构由轮轴、轮片，销轮等组成。擒纵轮的结构与上述各轮相同，但它的轮片齿形是斜三角形的尖齿。擒纵叉也叫卡子，它的作用就是把擒纵轮齿接过来，送出去。
摆锤组件包括摆锤、摆杆及挂摆装置。摆锤中间有透孔，摆杆从中通过，下面旋有螺母固定。此装置可以将摆锤升高或降低，从而调节钟的快慢。
2.打点部分
由打点条盒轮、打点二轮、打点三轮、打点四轮，打点五轮及风轮组成。在打点三轮上有一个星角轮，当轮系转动时，它使打点轴上的抬止杆不断地抬起落下，打点轴的一端固定着两个打锤，锤头敲击一长一短两根音簧，就发出悦耳的声音。风轮主要是起调节轮系转动速度的作用，使打点声音有一个合适的时间间隔。
3.指针部分
由分轮、跨轮和时轮组成。结构原理与闹钟基本相同。
4.打点控制部分
摆钟每隔半小时打点一次，整点敲击的次数必须与时针指示的时刻相同，因此，它的打点必须由走时来控制。在走时和打点之间有一个具有控制打点次数的机构，它由二角凸轮、十二角凸轮、扇形齿、抬闸杠杆、开关杠杆、拨齿凸轮等组成。
二角凸轮紧紧固定在走时部分的中心轮轴上，每小时随中心轮转一圈。二角凸轮齿尖半径一长一短，长的打整点用，短的打半点用。十二角凸轮套在时轮管上，每十二个小时转一圈，每小时转过十二角凸轮的一个角。平时抬闸杠杆挡住打点五轮上止钉，使打点机构不能运转。当二角凸轮顺时针方向旋转时，慢慢将抬闸杠杆顶起，抬闸杠杆上端最后将止钉释放(这个过程也叫抬闸)，但打点五轮的止钉转过一个角度后，又被开关杠杆的折角挡住，打点机构又停止运转。由于抬闸杠杆抬起的同时，顶起了开关杠杆，开关杠杆原来末端托住扇形齿板现在释放，扇形齿板落下，齿板中段折角落在十二角凸轮的一个角的中部。当二角凸轮将抬闸杠杆推到最高点落下时，开关杠杆挡住打点五轮的止钉部位也同时脱离，打点机构便开始转动。打点三轮上的星角轮拨动抬止杆，带动打锤敲击音簧。紧固在四轮轴上的拨齿凸轮也随着转动，凸轮上的拨销拨动扇形齿板向上运动，直至开关杠杆末端重新托住扇形卤板，抬闸杠杆挡住打点五轮上的止钉，打点工作完毕。
发展历史编辑
以摆作为振动系统的钟。通常都带有报时功能，所以又称自鸣钟。1582～1583年，意大利物理学家和天文学家伽利略发现了摆的等时性。1657年，荷兰物理学家和天文学家克里斯蒂安.惠更斯利用摆的等时性原理发明了摆钟。后经不断改进，沿用至今。摆钟可根据用途和要求制成座钟、挂钟、落地钟、子母钟的母钟、天文钟等型式。摆钟的报时方式通常为机械打点报时，也有用电子扩音报时的。近代帝王宫廷中使用的摆钟，常附有一套机械传动机构，以精工制作的人物、山水、飞禽、走兽等活动形象进行报时。
摆钟的原理
是利用单摆的等时性。正是这种性质可以用来计时。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。
工作原理编辑
摆钟是利用摆锤的周期性振动（摆动）过程来计量时间，时间=摆的振动周期×振动次数。而摆的振动周期 T=2π（l/g)^0.5
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

一个钟摆，一会儿朝左，一会儿朝右，周而复始，来回摆动。钟摆总是围绕着一个中心值在一定范围内作有规律的摆动，所以被冠名为钟摆理论。

摆是一种实验仪器，可用来展现种种力学现象。最基本的摆由一条绳或竿，和一个锤组成。锤系在绳的下方，绳的另一端固定。当推动摆时，锤来回移动。摆可以作一个计时器。

垂直平面的线的交角，θ0为θ的最大值，m为锤的质量， 表示角度加速度。忽略空气阻力以及绳的弹性、重量的影响：

锤速率最高是在θ = 0时。当锤升到最高点，其速率为0。绳的张力没有对锤做功，整个过程中动能和位能的和不变。 运动方程为： 注意不论θ的值为何，运动周期和锤的质量无关。

当θ相当小的时候，，因此可得到一条齐次常系数微分方程。此为一简谐运动，周期。

是利用单摆的等时性。

正是这种性质可以用来计时。  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） T=2π(l/g)^0.5  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。

扩展资料：

以摆作为振动系统的钟。通常都带有报时功能，所以又称自鸣钟。1582～1583年，意大利物理学家和天文学家伽利略发现了摆的等时性。1657年，荷兰物理学家和天文学家克里斯蒂安.惠更斯利用摆的等时性原理发明了摆钟。后经不断改进，沿用至今。

摆钟可根据用途和要求制成座钟、挂钟、落地钟、子母钟的母钟、天文钟等型式。摆钟的报时方式通常为机械打点报时，也有用电子扩音报时的。近代帝王宫廷中使用的摆钟，常附有一套机械传动机构，以精工制作的人物、山水、飞禽、走兽等活动形象进行报时。

9点吗?16除以2等于8、8加1等于9

钟摆运动是属于部分圆周运动，这种运动是非匀速圆周运动，它是有周期的。可以当做单摆处理。



单摆的周期公式是 T=2π√(L/g) ,只与摆长和当地的重力加速度有关,与摆长的平方根成正比,与当地重力加速度的平方根成反比.

这个公式T=2π√(L/g)是根据弹簧振子的周期公式T=2π√(m/k)

推导出来的,因为单摆做简谐运动时的比例系数(F=-kx中的k)k=mg/L代入T=2π√(m/k)即得T=2π√(L/g).

证明：

摆球的摆动轨迹是一个圆弧.设摆角(摆球偏离竖直方向的角度)为θ,则摆球的重力mg沿此圆弧的切线方向的分力为mgsinθ.设摆球偏离平衡位置的位移为x、摆长为l,则当摆角很小时,可以认为sinθ=x/l.所以,单摆的回复力为F=-mgx/l.

对于系统而言,m、g、l均为定值,故可认为k=mg/l,则F=-kx.

因此在单摆很小的情况下,单摆做简谐运动.

将k=mg/l代入ω=√(k/m)可得ω=√(g/l).由T=2π/ω可得单摆周期公式

T=2π√(l/g).



弹簧振子

F=-kx

a=d²x/dt²

=-(k/m)x=-ω²x ω=√(k/m)

d²x/dt²+ω²x=0

解微分方程

得：x=Acos(ωt+φ)

ω=2π/T

T=2π/ω=2π√(m/k)

单摆:

F切=ma=-mgsinθ a=ld²θ/dt²

ma=mld²θ/dt²=-mgsinθ

d²θ/dt²+(g/l)sinθ=0

θ<5° sinθ≈θ

d²θ/dt²+(g/l)θ=0 令ω²=g/l

d²θ/dt²+ω²θ=0

解微分方程：θ=θ0cos(wt+φ)

得：T=2π/ω=2π√(l/g)

惠更斯（荷兰）

摆钟的原理是利用单摆的等时性。正是这种性质可以用来计时。



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。

分针的周期是一分钟，秒针是一秒，所以

周期比是60:1



速度比是1:60，设赶上的时间是T分钟，一圈的距离是60单位，则

赶上后秒针比分针多走一圈

1*T+60=60T

所以T=60/59分钟