单摆发明
❶ 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
❷ 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。
❸ 利用单摆的物理原理制造出了什么
伽利略第一个发现摆的振动的等时性,并用实验求得单摆的周期随长度的二次方根而变动。惠更斯制成了第一个摆钟。单摆不仅是准确测定时间的仪器
❹ 首先发现单摆等时性的科学家是谁
首先发现单摆等时性的科学家是伽利略
有一次,伽利略站在比萨的天主教堂里,眼睛盯着天花板,一动也不动。他在干什么呢?原来,他用右手按左手的脉搏,看着天花板上来回摇摆的灯。他发现,这灯的摆动虽然是越来越弱,以至每一次摆动的距离渐渐缩短,但是,每一次摇摆需要的时间却是一样的。
于是,伽利略做了一个适当长度的摆锤,测量了脉搏的速度和均匀度。从这里,他找到了摆的规律。钟就是根据他发现的这个规律制造出来的。
从公式中可看出,单摆周期与振幅和摆球质量无关.从受力角度分析,单摆的回复力是重力沿圆弧切线方向并且指向平衡位置的分力,偏角越大,回复力越大,加速度(gsinθ )越大,在相等时间内走过的弧长也越大,所以周期与振幅、质量无关,只与摆长l和重力加速度g有关。
❺ 摆钟的发明人是谁如何发明出来的
摆钟的发明人是克里斯蒂安.惠更斯,在1657年,荷兰物理学家和天文学家克里斯版蒂安.惠更斯利用摆的等时性原权理发明了摆钟。但是根据的原理是伽利略发现的。意大利物理学家和天文学家伽利略发现了摆的等时性。克里斯蒂安.惠更斯利用伽利略的发现发明了摆钟。
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。
(5)单摆发明扩展阅读:
摆钟的工作原理是伽利略在比萨的教堂中观察吊灯摆动现象时引发的结论。按照等时性原理,如果摆的振幅较小,那么摆动的周期同摆动的振幅无关。尽管在伽利略之前的好几个世纪中,等时性早已为阿拉伯人所熟知,但以严谨的科学态度去研究这一现象的科学家还是首推伽利略。他指出摆的周期并不取决于摆线上悬挂物的多少,而只取决于摆线长度的平方根。如果不考虑阻力的影响,悬挂在等长线上的一个软木球或一个铅球的摆动规律是相同的。