Druhé kyvadlo

Sekundové kyvadlo  je kyvadlo, jehož perioda oscilace je přesně 2 sekundy ; jednu sekundu pro přesun z jedné krajní polohy do druhé a jednu sekundu pro návrat zpět (frekvence kmitů 1/2 Hz ). Závaží kyvadla je zavěšeno na ose tak, aby se mohlo volně kývat [1] . Kmitání kyvadla se provádí působením gravitace , pružné síly a třecí síly . V mnoha případech lze třecí sílu zanedbat a elastické síly (nebo gravitační síly) lze abstrahovat a nahradit je omezeními. Poté, co se kyvadlo vzdálí z rovnovážné polohy, vlivem zemské gravitace se vrátí zpět do rovnovážné polohy. Doba jednoho úplného cyklu kývání kyvadla, tedy doba, kterou kyvadlo stráví pohybem z jedné krajní polohy do návratu do stejné polohy, se nazývá perioda kmitání. Délka kyvné periody kyvadla závisí na jeho délce a také v malé míře na rozložení zatížení (umístění momentu setrvačnosti vzhledem k jeho vlastnímu těžišti ) a amplitudě (rozpětí) kyvadla. houpání kyvadla.

Při gravitačním zrychlení rovném standardní hodnotě ( 9,80665  m / s 2 ) je délka druhého kyvadla 0,994 metru (39,1 palce ). Tuto hodnotu poprvé stanovil francouzský matematik M. Mersenne v roce 1644. V roce 1660 navrhla Royal Society of London použít délku druhého kyvadla jako univerzální standardní jednotku délky , pro kterou v roce 1675 navrhl italský vynálezce a metrolog Tito Livio Burattini speciální jmenný metr , ale myšlenka univerzální měrná jednotka v té době nebyla podporována a teprve v 18. století se dále rozvíjela.

Během expedice do Jižní Ameriky v letech 1671-1673 francouzský astronom J. Richet zjistil, že v zeměpisné šířce + 5° se perioda oscilace druhého kyvadla zvyšuje ve srovnání s periodou pozorovanou v Paříži, která se nachází na 48. stup. první přímý důkaz poklesu gravitace, když se člověk přibližuje k rovníku ). S přihlédnutím k odhalené závislosti navrhl v roce 1790 francouzský státník C. Talleyrand stanovit hodnotu standardní jednotky délky rovnající se délce druhého kyvadla na zeměpisné šířce 45° [1] . Ve stejném roce Thomas Jefferson navrhl zavést délkovou míru rovnající se jedné třetině délky sekundového kyvadla jako součást reformy systému měr , kterou vytvořil ve Spojených státech , nazval ji „ noha “. “ ( anglická  noha ) [2] .

V roce 1670 použil William Clement druhé kyvadlo ve své původní verzi kyvadlových hodin H. Huygense , čímž vznikly hodiny dědečka, které uměly počítat sekundy [3] .

Viz také

Poznámky

  1. 12 sekundové kyvadlo . Získáno 25. listopadu 2015. Archivováno z originálu dne 24. září 2015.
  2. Cochrane, Rexmond. Dodatek B: Metrický systém ve Spojených státech // Opatření pro pokrok: historie National Bureau of Standards  (anglicky) . - Ministerstvo obchodu USA, 1966. - S. 532. Archivováno 27. dubna 2011 ve Wayback Machine Archived copy (odkaz není k dispozici) . Získáno 25. listopadu 2015. Archivováno z originálu dne 27. dubna 2011. 
  3. Long Case Clock: Kyvadlo (odkaz není k dispozici) . Získáno 25. listopadu 2015. Archivováno z originálu 6. března 2016.