钟摆为何能不停得摆

来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/05/04 13:52:47

钟摆为何能不停得摆
钟摆为何能不停得摆

钟摆为何能不停得摆
钟表计时的原理——振动
钟摆的摆动,秋千的荡动,心脏的跳动,小鸟飞开引起的树枝颤动等等,都是围绕一个中心位置不断地往复运动,这种运动叫振动.
用一根细线把小钢球悬挂起来,这叫单摆,是最简单的振动系统.如：将小球稍微推离平衡位置,然后放手,它就开始摆动.假如没有空气阻力,小球将一直摆动下去,永不停止,这种运动叫无阻尼振动.实际上由于空气阻力,小球最终要停止在平衡位置上.
仔细观察摆动过程,可以发现小球来回摆动一次所需的时间总是一样的,这是单摆的等时性.这个时间称为振动的周期.一秒钟内物体振动的次数叫振动的频率,单位是赫兹,如一秒钟内完成10次振动,它的频率是10赫兹,一次振动所用时间为1/10秒,周期就是1/10秒.
小球摆动时偏离平衡位置的最大距离叫振幅.实验表明,单摆的周期取决于悬挂小球的细线长度,与小球质量、摆动振幅无关.
单摆的振动是最简单的,实际的振动现象要复杂得多,不仅有机械振动,还有电磁振动、原子振动、它们都遵循相同的振动规律.
振动是一种很普遍的运动现象,由于它的等时性,长期以来人们用这个原理来制作钟表.世界上第一架摆钟是1650年德国物理学家惠更斯制作的.此后利用振动原理计时,使时间的计量发生了突破性变化,大致经历了机械摆钟、石英钟、原子钟三个历程.老式的挂钟靠摆轮和游丝；电子表是利用电磁振动的等时性来计时的.石英钟是利用石英晶体振动的等时性来计时的.世界上第一架原子钟是1949年美国国家标准局制作的.由于原子钟振动频率特别稳定,因此原子钟十分准确,30万年也相差不到一秒.

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