Zegar wahadłowy - Polski Serwis Naukowy

Zegar wiszący z napędem za pomocą obciążnika

Zegar stojący z napędem sprężynowym

Zegar wahadłowy – zegar mechaniczny wykorzystujący wahadło jako regulator chodu do odmierzania czasu. Do wskazywania czasu w zegarach wahadłowych wykorzystuje się wskaźnik analogowy w postaci tarczy i wskazówek. Zegar wahadłowy napędzany jest zazwyczaj siłą grawitacji (obciążnik na lince), sprężyną lub elektromagnesem.

Wahadło zegarowe – wahadło fizyczne stosowane w zegarach jako element odmierzający jednakowe odcinki czasu. Wykonuje ruch drgający z częstotliwością bardzo bliską swojej częstotliwości rezonansowej; z punktu widzenia fizyki stanowi realizację oscylatora harmonicznego wymuszonego z siłą wymuszającą przenoszoną przez koło wychwytowe za pośrednictwem wychwytu. Regulacja okresu wahadła (strojenie zegara) odbywa się poprzez przesunięcie ciężarka lub dokręcenie śruby, której pozycja wpływa na moment bezwładności wahadła. Podstawowe parametry wahadła to:

Godzina (h) to jednostka miary czasu, dwudziesta czwarta część doby, dwunasta część dnia lub nocy astronomicznej. Jedna godzina to 4 kwadranse, 60 minut lub 3600 sekund. Godzina nie jest jednostką układu SI, ale jest przez ten układ uznawana.

Zegar wahadłowy jest bardzo wrażliwy na zakłócenia pracy wynikające ze zmian temperatury, ciśnienia, niewłaściwe ustawienie oraz drgania pochodzące z otoczenia. Dlatego zegary te budowane są wyłączne jako stacjonarne. Mają one obudowy w postaci szafki, najczęściej drewnianej o zróżnicowanych wymiarach. Duże zegary z długim wahadłem ustawiane są na podłodze, mniejsze wieszane na ścianie lub ustawiane na półce (zegar kominkowy). Najczęściej spotykane zegary wahadłowe to zegary bijące (wybijające pełne godziny, półgodziny i kwadranse), kukułkowe (mechanizm bicia jest zastąpiony przez system piszczałek), wygrywające melodie (kuranty) oraz wskazujące czas (chodziki).

Galileusz (wł. Galileo Galilei) (ur. 15 lutego 1564 w Pizie, zm. 8 stycznia 1642 koło Florencji) – włoski astronom, astrolog, fizyk i filozof, twórca podstaw nowożytnej fizyki.

George Graham (ur. 1673 r. – zm. 1751 r.) – angielski wynalazca, konstruktor zegarów, członek Towarzystwa Królewskiego. Graham był wynalazcą mechanicznego modelu Układu Słonecznego i wielu udoskonaleń w konstrukcji zegarów, z których najważniejszym jest wychwyt spoczynkowy stosowany w zegarach wahadłowych wyższej jakości.

Pierwszy zegar wahadłowy został zbudowany przez Christiaana Huygensa, który około roku 1657 zastosował w praktyce prawo ruchu wahadłowego sformułowane przez Galileusza. Ówczesne zegary posiadały jedynie wskazówki godzinowe jednak wraz ze wzrostem dokładności chodu wprowadzono wskazywanie minut wskazówką minutową. Rozwój konstrukcji wychwytów powodował dalsze usprawnienie pracy zegarów wahadłowych do momentu skonstruowania przez George'a Grahama wychwytu spoczynkowego (w r. 1715), który pod nazwą wychwytu Grahama jest stosowany do dziś.

Elektromagnes – urządzenie wytwarzające pole magnetyczne w wyniku przepływu przez nie prądu elektrycznego. Zbudowany jest z cewki nawiniętej zazwyczaj na rdzeniu ferromagnetycznym, o otwartym obwodzie magnetycznym, zwiększającym natężenie pola magnetycznego w części otoczenia zwojnicy. Pole magnetyczne wytwarzane przez elektromagnes wzrasta przy wzroście natężenia prądu elektrycznego płynącego przez cewkę. Pole magnetyczne zanika, gdy prąd przestaje płynąć.

Bibliografia

Mrugalski. Z: Mechanizmy zegarowe. WNT, 1972. str. 388-389.

W Wikimedia Commons znajdują się multimedia związane z tematem:
Zegar wahadłowy