过去,机械手表的频率长期处于18000次/小时,现稳定在21600次/小时,由于频率提高了20%,使手表走时精度得到合理的改善秒摆。
快摆手表具有下列优点:
(1)提高频率,就必须相应地提高游丝刚度。由于游丝刚度提高了,能够增加游丝抵抗外界干扰和外力冲击能力。同时,对工作位置的改变所产生的影响变得不那么敏感了,摆轮游丝系统就能保持着稳定的振动周期,有利于提高手表的走时准确性和稳定性。
(2)游丝刚度的提高,对由于机芯变脏、表油扩散、干涸等原因使手表走慢的影响得到改善,使表的走时稳定性也相对提高了。
(3)由于走时精度和频率的平方成正比,所以,频率越高,手表的位置误差越笑,精度也越高。
(4)游丝刚度大,易于装配、调整和维修。
由T=2PI根号l/g,得l=0.25m
通常管摆长1米的单摆叫秒摆,但它的周期其实是2秒,半个周期(从一边摆到另一边)用1秒,所以叫秒摆。
扩展资料:
周期
在非常小的振幅(角度)下,单摆做简谐运动的周期跟摆长的平方根成正比,跟重力加速度的平方根成反比,跟振幅、摆球的质量无关。
公式
单摆是一种理想的物理模型,它由理想化的摆球和摆线组成.摆线由质量不计、不可伸缩的细线提供;摆球密度较大,而且球的半径比摆线的长度小得多,这样才可以将摆球看做质点,由摆线和摆球构成单摆.在满足偏角小于10°的条件下,单摆的周期为
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.在有些振动系统中l不一定是绳长,g也不一定为9.8m/s²,因此出现了等效摆长和等效重力加速度的问题.
物理上有些问题与单摆类似,经过一些等效可以套用单摆的周期公式,这类问题称为“等效单摆”。等效单摆在生活中比较常见.除等效单摆外,单摆模型在其他问题中也有应用.
参考资料来源:百度百科-单摆
【度量】之“秒”的由来
时间是物理学中的七个基本量纲之一,符号t。在国际单位制(SI)中,时间的基本单位是秒,符号s,今天我们就来说说秒的由来。
古今人类的时间智慧
古代天文学家及物理学家以日圭、日晷、水钟、单摆,利用观测日影的变化或水位的变化来计时。
圭表是我国最古老的一种计时器,古代典籍《周礼》中就有关于使用土圭的记载,可见圭表的历史相当久远。圭表是利用太阳射影的长短来判断时间的。它由两部分组成,一是直立于平地上的测日影的标杆或石柱,叫做表;一为正南正北方向平放的测定表影长度的刻板,叫做圭。既然日影可以用长度单位计量,那么光阴之“阴”,及时间的长短,用“分”、“寸”表达就顺理成章了。
圭表
随着科技进步,近代科学家发明单摆钟及石英振荡器,利用单摆或石英晶体的振荡周期来计时。但上述计时方式易受环境、温度、材质、电磁场甚至观测者观测角度等影响,稳定度不佳,须由天体(地球自转、公转、月球公转)周期来校正。
最初定义——天文秒
1960年以前,CIPM(国际计量大会)以地球自转为基础,定义以平均太阳日之86400分之一作为秒定义。即1 Second = 1/86400 Mean Solar day其稳定度在10-8左右。
1960-1967年CIPM改以地球公转为基础,定义西元1900年为平均太阳年。秒定义更改为:一秒为平均太阳年之31556925.9747分之一。1 Sec = 1/31556925.9747 Solar Year at 1900稳定度约为10-9。
最新定义——原子时秒
二十世世纪中叶,由于量子力学的发展,发展了诸如光谱超精细结构、镁射及雷射、光磁共振(Optical Pumping)、分子束磁共振、分离震荡场等实验及研究,使量子频率标准取代以天体运动为标准之天体时而成为计时标准。1967年,CIPM定义秒是铯133原子(Cs133)基态的两个超精细能级之间跃迁所对应的辐射的9,192,631,770个周期所持续的时间。此秒定义一直维持至今。
国际原子时的稳定性是由分布于世界各地、隶属于几十多个国家的数十家实验室的原子钟定期比对来保证的。这些原子钟的比对是通过罗兰-C系统、GPS系统、卫星双向系统进行的。比对的不确定度根据比对方法的不同而不同,但都小于0.1微秒。