Fakta om Galileos Pendulum
I 1581, Galileo Galilei gjorde en åpenbaring om natur pendler som til slutt, i hendene på påfølgende forskere og ingeniører, førte til nøyaktige pendel klokker og en revolusjon innen tidsmåling. Opp gjennom Galileo levetid ble tid målt i kontinuerlige prosesser, slik som dryppende vann og passerer skygger. Hans innsikt og andres følgende ham gjorde en overgang til ur avhengig oscillasjon prosesser. Denne overgangen til svingninger, noe som ga den påfølgende vitenskapelige revolusjonen noen sårt tiltrengte nøyaktigheten av målingen, har fortsatt rett opp gjennom 20-tallet med oppfinnelsen av atomklokkene.
Vind-Driven Pendulum
Galileo var 17 da, lytter til en messe i domkirken i Pisa, la han merke til en svingende lysekrone. Han timet sin pendling med pulsen hans, og fant ut at tiden var ikke en funksjon av hvor bredt lysekrone svingte.
Årsaken Galileo så lysekronen svingende forskjellige avstander fra side til side, eller amplituder, var fordi det blåste det. Når vinden stilnet, Galileo fant at pendelen svingte saktere. Flytte saktere, men over en kortere swing, lysekrone tok like mange av hans hjerteslag for å fullføre en sving som om amplitude var store.
Dawn of Fullt Mekaniske klokker
Det har blitt sagt at Galileos observasjoner var begynnelsen på pendel klokker, og derfor en viktig standardisering av tidsmåling er nødvendig for fremgang i vitenskap. Klokker hadde vært mål for kontinuerlige prosesser, for eksempel slippe vann. Nå kan de være basert på svingningsprosesser. Mer arbeid var nødvendig for Galileos observasjoner, men å fullføre overgangen. Først av alt, sin observasjon var galt.
Galileos Feil
Forskjellen mellom Galileo konklusjon og den sanne svaret er forskjellen mellom vinkelen på lysekrone (eller pendel) og sinus til vinkelen. Ved små vinkler, de to er nesten den samme.
Galileo kan bli tilgitt for å lage en unøyaktig observasjon, gitt de rudimentære timing enheter på den tiden, slik som vann klokker og sin egen puls.
En korreksjon til feil
Den nederlandske forskeren Christiaan Huygens oppdaget feilen og oppfant en pendel klokke, patentert i 1657, som stod for det.
En sykloide er en kurve generert av et punkt på en sirkel rulle langs en rett linje. Huygens anerkjent at en pendel etter en cycloidal bue, i motsetning til Galileo sirkelbue eller bue med konstant radius, vil ha en konstant tidsrom, eller tiden det tar å fullføre en sving, uavhengig av amplituden.
Huygens oppnådd dette ved å utarbeide en mekanisme for å forkorte og forlenge pendelen er streng gjennom i løpet av sin bue.
En etterfølgende løsning
Etterfølgende pendelur løste problemet med den periode, avhengig av amplituden ikke ved å unngå sirkelbuer, men ved å feste amplitude. Dette ble oppnådd ved noe som kalles en escape. Pendelen vil ta et gir på toppen av sin swing, ute av stand til å svinge videre. I mellom de to høyeste punktene, vil pendelen løsner fra gear. Giret, drevet av en hengende vekt, vil rotere, og dermed snu hendene på klokken.