Работа маятника

Как ни велик начальный толчок, лишь бы он превосходил какую-то определенную минимальную величину, размах колебаний постепенно перейдет к вполне определенному значению, зависящему только от конструкции часов. В действительности нужно было бы сказать наоборот: небольшие изменения силы, приводящей в движение механизм часов, не влияют на размах колебаний маятника или балансира, а, следовательно, на ход часов. Но часовщикам легче с огромной точностью измерить ход часов, попросту сравнивая, как совпадают их показания в течение длительного времени, чем точно измерять величины размахов колебаний. Впрочем, часовщиков всегда интересовала только точность хода часов, а вовсе не постоянство размахов их маятников.

Во всяком случае, в течение, по крайней мере, полутора веков никто не пытался раскрыть тайну независимости хода часов от величины начального толчка.

Когда же ученые попытались построить математическую модель часов, включив в нее, как часть, уравнение маятника, полученное Галилеем, они наткнулись на острое противоречие. Уравнения описывали лишь три возможных ситуации. Если при данной величине трения в осях вес гири меньше определенной величины, часы после любого начального толчка неизбежно остановятся.

Если же вес гири превосходит ту же величину при неизменном трении, то после любого начального толчка размахи маятника будут постепенно увеличиваться, пока маятник не начнет натыкаться на стенки корпуса часов или не начнутся нарушения работы механизма, через который энергия гири поступает к маятнику.

Наконец, третий вариант — если вес гири окажется точно совпадающим с граничным значением веса, отделяющим области затухающих и нарастающих колебаний, то маятник будет постоянно совершать колебания с тем размахом, который сообщил ему начальный толчок. При этом любая пылинка, любой порыв ветра приведут к тому, что часы выйдут из этого режима, уходя от него все быстрее и приближаясь к покою или к границам прочности механизма. Такая математическая модель ни при каких условиях не дает возможности усмотреть удивительное свойство реальных часов — таинственное стремление маятника качаться со вполне определенной величиной размахов, не зависящей от начального толчка и слабо зависящей от изменения внешних условий.

Технологии производства автомобилей:
© 2009-2013 Все права защищены и принадлежат их владельцам. [+]