Для начала выделим существенные факторы, влияющие на ход часов. Ход часов определяется периодом колебаний математического или физического маятника. Анкерный механизм часов устроен таким образом, что остальные факторы (движение стрелок и шестеренок, сила упругости пружины и т.д.) не оказывают существенного влияния на скорость хода.
Данная физическая модель описывается следующими формулами:
T = 2п?(l/g) (для математического маятника).
Отсюда следует, что для того, чтоб часы не «убегали», необходимо увеличить период колебаний и, следовательно, увеличить длину подвеса.
Можно рассмотреть эту задачу и с другой стороны при изучении вращательного движения. Ускорение маятника определяется его моментом инерции и действующим на него моментом силы тяжести.
?=M/J
При уменьшении длины меняются обе эти величины. Но момент силы пропорционален первой степени радиуса, а момент инерции пропорционален квадрату радиуса, следовательно, момент инерции меняется «быстрее». Таким образом, увеличение радиуса приведет к замедлению хода часов.
Для физического маятника формулы приобретают более сложный вид, но зависимости остаются прежними, поэтому если маятник представляет собой стержень с грузом, то для замедления хода все равно груз необходимо спустить ниже.
Комментарии