擺鐘原理

　　導讀：在現代生活中，幾乎很少見到擺鐘的身影了，但是早些年前大多數鐘都是擺鐘，擺鐘的實現其實是蘊含著一定的物理知識的，本文就為大家詳細介紹擺鐘原理。

一、擺鐘原理- -簡介

　　擺鐘，英文名稱為astronomical clock，是1657年基于單擺定律制造的一種時鐘，通過擺錘控制其它器件，使得鐘可以走的快慢均勻。

二、擺鐘原理- -結構

　　擺鐘主要由走時部分、打點部分、指針部分和打點控制部分四部分構成。

　　走時部分包括頭輪、二輪、三輪、四輪、擒縱輪、擒縱叉、擺錘組件等。其中，頭輪用于為走時部分提供能源;二輪、三輪、四輪都是傳動輪;擒縱輪與傳動輪結構大致相同，由輪軸、輪片、銷輪構成;擒縱叉用于接過擒縱輪并送出去;擺錘組件指的是擺錘、擺桿及掛擺裝置。

　　打點部分包括打點條盒輪、打點二輪、打點三輪、打點四輪、打點五輪和風輪。打點三輪上有一個星角輪，當輪系轉動時使得打點軸上的抬止桿不斷地抬起落下，使得錘頭敲擊音簧發出聲響;風輪主要用于調節輪系轉動速度。

　　指針部分包括分輪、跨輪和時輪。

　　打點控制部分包括二角凸輪、十二角凸輪、扇形齒、抬閘杠桿、開關杠桿、撥齒凸輪等。由于擺鐘每隔半小時打點一次，整點敲擊的次數必須與時針指示的時刻相同，因此它的打點必須由走時來控制。

三、擺鐘原理

　　擺鐘主要是基于單擺原理來完成工作的，即不停地進行重力勢能與動能之間的相互轉化。當擺鐘位于最高點時，其重力勢能達到最高而動能為零;隨著擺鐘位置的下降，重力勢能轉換為動能，直至到達最低點時動能最大而重力勢能為零;之后又反向升高，由動能轉換為重力勢能，直至最高點時重力勢能最高而動能為零;之后擺鐘下降重力勢能再次轉換為動能，進行上述兩步的循環。由于空氣阻力的影響，其最大擺動高度會逐漸降低并最終停在最低點處，因此，為了要保證擺鐘的持久性和穩定性，需要為其提供能量。

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