單擺發明
❶ 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
❷ 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。
❸ 利用單擺的物理原理製造出了什麼
伽利略第一個發現擺的振動的等時性,並用實驗求得單擺的周期隨長度的二次方根而變動。惠更斯製成了第一個擺鍾。單擺不僅是准確測定時間的儀器
❹ 首先發現單擺等時性的科學家是誰
首先發現單擺等時性的科學家是伽利略
有一次,伽利略站在比薩的天主教堂里,眼睛盯著天花板,一動也不動。他在干什麼呢?原來,他用右手按左手的脈搏,看著天花板上來回搖擺的燈。他發現,這燈的擺動雖然是越來越弱,以至每一次擺動的距離漸漸縮短,但是,每一次搖擺需要的時間卻是一樣的。
於是,伽利略做了一個適當長度的擺錘,測量了脈搏的速度和均勻度。從這里,他找到了擺的規律。鍾就是根據他發現的這個規律製造出來的。
從公式中可看出,單擺周期與振幅和擺球質量無關.從受力角度分析,單擺的回復力是重力沿圓弧切線方向並且指向平衡位置的分力,偏角越大,回復力越大,加速度(gsinθ )越大,在相等時間內走過的弧長也越大,所以周期與振幅、質量無關,只與擺長l和重力加速度g有關。
❺ 擺鍾的發明人是誰如何發明出來的
擺鍾的發明人是克里斯蒂安.惠更斯,在1657年,荷蘭物理學家和天文學家克里斯版蒂安.惠更斯利用擺的等時性原權理發明了擺鍾。但是根據的原理是伽利略發現的。義大利物理學家和天文學家伽利略發現了擺的等時性。克里斯蒂安.惠更斯利用伽利略的發現發明了擺鍾。
擺鍾的原理是利用單擺的等時性。正是這種性質可以用來計時。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。
(5)單擺發明擴展閱讀:
擺鍾的工作原理是伽利略在比薩的教堂中觀察吊燈擺動現象時引發的結論。按照等時性原理,如果擺的振幅較小,那麼擺動的周期同擺動的振幅無關。盡管在伽利略之前的好幾個世紀中,等時性早已為阿拉伯人所熟知,但以嚴謹的科學態度去研究這一現象的科學家還是首推伽利略。他指出擺的周期並不取決於擺線上懸掛物的多少,而只取決於擺線長度的平方根。如果不考慮阻力的影響,懸掛在等長線上的一個軟木球或一個鉛球的擺動規律是相同的。