Как работают часы

Опубликовано: 15.06.2015 11:39

Практически у всех нас есть часы: наручные, настенные часы или хотя бы будильник. А кто-нибудь знает, как они работают?

Работа часов обеспечивается за счет того, что баланс или маятник внутри их совершает колебательные движения. Он движется в одну сторону, закручивая спиральный волосок, потом останавливается и под воздействием упругой силы волоска, начинает двигаться в другую сторону. Периоды времени, за которые осуществляется каждое последовательное колебание баланса, одинаковы, и это используется для измерения времени. Время совершения одного полного колебания баланса — период колебания баланса. Угол максимального отклонения баланса от равновесного положения — амплитуда колебаний баланса. Период измеряется в секундах, амплитуда — в градусах. Количество полных колебаний баланса за секунду — частота колебаний.

Баланс кинетически и динамически связан с часовым механизмом и обладает неуравновешенностью. Погрешность в его колебаниях отмечается как нарушение хода часов, которое зависит от состояния центра тяжести баланса и амплитуды его колебаний.

Колебания системы не изохронны, так как спусковой регулятор колебательной системы, функционирующий вместе с механизмом часов, дает период колебания, который зависит от амплитуды.

При работе механизма часов колебательная система производит динамические колебания со сравнительно постоянной частотой. Их амплитуда поддерживается благодаря расходу потенциальной энергии, к примеру, энергии заведенной пружины.

Энергия сообщается колебательной системе импульсивно. Периодичность импульсов зависит от колебаний баланса или маятника и строения спускового механизма. За время передачи энергии на определенный угол поворачивается баланс или маятник, а с ним и колеса зубчатой передачи. Одновременно с этим раскручивается пружина либо опускается гиря, по циферблату движутся стрелки. Таким образом, колебательная система получает энергию с помощью спускового механизма. А мы видим, как перемещаются стрелки по круглой поверхности циферблата.