Un reloj de péndulo del es un reloj que utiliza un péndulo, un peso de balanceo, como su base de tiempo. De su invención en el 1656 por el Christiaan Huygens hasta los años 30, el reloj de péndulo era el timekeeper más exacto del mundo, explicando su uso extenso. Los relojes de péndulo deben ser inmóviles funcionar; cualquier aceleración del movimiento o afectará al movimiento del péndulo, causando inexactitudes, así que otros mecanismos se deben utilizar en timekeepers portables. Ahora se guardan sobre todo para su valor antiguo decorativo y .

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Historia

El reloj de péndulo fue inventado y patentado por el Christiaan Huygens en 1656, inspirado por investigaciones de los péndulos por el principio de Galileo Galilei alrededor de 1602. Galileo descubrió la característica dominante que hace los péndulos a timekeepers útiles: el isochronism, así que significa que el período de oscilación de un péndulo es aproximadamente igual para diversos oscilaciones clasificados. Galileo hizo que la idea para un reloj de péndulo en 1637, fuera construida en parte por su hijo en 1649, pero no vivieron para acabarlo. La introducción del péndulo, el oscilador armónico del primer usado en timekeeping, aumentó la exactitud de los mejores relojes a partir de cerca de 15 minutos por día a 15 segundos por dayleading a su extensión rápida mientras que los relojes existentes fueron adaptados con los péndulos.

Éstos los relojes tempranos, debido a sus fugas del borde tenían oscilaciones anchos del péndulo hasta de 100°. Huygens descubrió que los oscilaciones anchos hicieron el péndulo inexacto, causando su período, y así el índice del reloj, para variar con los cambios en la fuerza impulsora. La realización de los relojeros que solamente los péndulos con los pequeños oscilaciones de algunos grados son el isócrono motivó la invención de la fuga del ancla en 1670, que redujo el oscilación del péndulo a 4°-6°. Esto permitió que la caja de reloj acomodara péndulos más largos, más lentos, que necesitaron menos energía y causaron menos desgaste en el movimiento. “Secunda” el péndulo (también llamado el péndulo real) en los cuales cada oscilación tarda un segundo, que es cerca de un metro (39.1 adentro) de largo, llegó a ser ampliamente utilizado. Los relojes estrechos largos construidos alrededor de estos péndulos, primero hechos por el Guillermo clemente alrededor de 1680, se conocían como relojes de abuelo que la exactitud creciente que resultaba de estos progresos hizo la mano minuciosa, previamente rara, para ser agregada a las caras de reloj que comenzaban alrededor 1690.

Hasta los 1800s, los relojes fueron hechos por los artesanos individuales y eran muy costosos. La ornamentación rica de relojes de este período indica su valor como símbolos de estado del rico. Por los 1800s, la producción de la fábrica de reloj parte los relojes de péndulo gradualmente hechos comprables por las familias de la clase media.

La vida de cada día fue organizada alrededor del reloj de péndulo casero. Relojes de péndulo más exactos, llamados los reguladores del, fueron instalados en lugares del negocio y utilizados para programar el trabajo y para fijar otros relojes. El más exactos, conocido como reguladores astronómicos del, fueron utilizados en observatorios. Comenzando en la Revolución industrial, los reguladores astronómicos en observatorios navales sirvieron como estándares primarios para los servicios de distribución nacionales del tiempo. A partir de 1909, la oficina nacional de los E. de los estándares (ahora NIST ) basó el estándar de tiempo de los E. en los relojes de péndulo de Riefler, exactos a cerca de 10 milisegundos por día. En 1929 cambió al reloj libre del péndulo de Shortt antes de poner en fase en estándares del cuarzo en los años 30. Con error menos de un segundo por año, el Shortt era probablemente el reloj de péndulo producido en el comercio más exacto.

Los relojes de péndulo seguían siendo el estándar del mundo para el timekeeping exacto por 270 años, hasta que la invención del reloj de cuarzo en 1927, y fueron utilizados como estándares con la guerra mundial 2. El reloj de péndulo más exacto hasta la fecha puede ser el reloj de Littlemore, construido por Edward T. Pasillo en los años 90.

Mecanismo

Todos los relojes de péndulo mecánicos tienen estas cinco piezas:
una fuente de energía; cualquier un peso en una cuerda que da vuelta a una polea, o una muelle principal
un tren de engranaje que intensifica la velocidad de la energía de modo que el péndulo pueda utilizarla
una fuga que da el péndulo exacto midió el tiempo de impulsos para guardarlo el hacer pivotar y que lanza el tren de engranaje en una manera paso a paso
el péndulo, un peso en una barra
un indicador o un dial que registra cuantas veces la fuga ha girado y por lo tanto cuánto el tiempo ha pasado, una cara de reloj tradicional con la rotación da generalmente.

Relojes de péndulo más elaborados pueden incluir estas complicaciones:
tren llamativo - huelgas un carillón en cada hora, con el número de huelgas iguales al número de la hora. Tipos más elaborados huelga en las horas cuartas, y pueden jugar las consonancias, Westminster cuartean generalmente .
accesorio del repetidor - repeticiones que la hora chimes cuando se presiona una perilla. Esta complicación rara fue utilizada antes de que iluminación artificial para comprobar cuándo era en la noche.
los diales del calendario - demostrar el día y la fecha
Dial de la fase de la luna - demostraciones la fase de la luna con un cuadro pintado de la luna en un disco de rotación.

En los relojes de péndulo electromecánicos del, la fuente de energía y el tren de engranaje son substituidos por un solenoide que proporcione los impulsos al péndulo por la fuerza electromágnetica, y la fuga es substituida por un interruptor o un fotodetector que detecte cuando el péndulo está en la posición correcta para recibir el impulso. Éstos no se deben confundir con relojes de péndulo más recientes del cuarzo, en los cuales un módulo electrónico del reloj de cuarzo hace pivotar un péndulo. Éstos no son relojes de péndulo verdaderos, porque el timekeeping es controlado por un cristal de cuarzo en el módulo y no por el péndulo, que es simplemente decorativo.

Gravedad-hacer pivotar el péndulo

El péndulo hace pivotar con un período que varíe con la raíz cuadrada de su longitud útil. El índice de relojes de péndulo es ajustado moviendo la sacudida del péndulo hacia arriba o hacia abajo en su barra, a menudo por medio de una tuerca de ajuste debajo de la sacudida. En algunos relojes de péndulo, el ajuste fino se hace con un ajuste auxiliar, que puede ser un pequeño peso que se mueve up or down la barra del péndulo, o una pequeña bandeja montada en la barra donde los pequeños pesos se ponen o se quitan para cambiar la longitud útil.

Remuneración termal

Para guardar tiempo exactamente, los péndulos se hacen generalmente para no variar en longitud mientras que la temperatura cambia. Debido a la extensión del metal, la longitud de un péndulo simple variará con la temperatura, retardando el reloj como las subidas de temperatura. Los relojes de alta precisión tempranos utilizaron el mercurio líquido del metal para levantar una porción de la masa del péndulo en compensación la longitud creciente de la suspensión. El Juan Harrison inventó el péndulo del Gridiron, que utiliza un " de desplazamiento; banjo" de metales sólidos con la extensión termal de diferenciación clasifica por ejemplo el latón o el cinc y el acero para alcanzar un péndulo de la cero-extensión mientras que evita el uso del mercurio tóxico.

Antes de fin de siglo XIX, los materiales estaban disponibles que tenido un cambio inherente muy bajo de la longitud con temperatura y éstos fueron utilizados para hacer una barra del péndulo simple. Éstos incluyeron el invar, un níquel/aleación del hierro; y silicona fundida, un vidrio. Este 3ultimo todavía se utiliza para los péndulos en los gravímetros

Fricción atmosférica

La viscosidad del aire a través de el cual el péndulo hace pivotar variará con la presión, la humedad, y la temperatura atomspheric. Esta fricción también requiere la energía que se podría aplicar de otra manera a prolongar el tiempo entre las bobinas. Los péndulos son a veces polished y aerodinámico reducir los efectos del aire arrastran (que es donde la mayor parte de va la energía de conducción) en la exactitud de reloj. En el siglo XIX del último y siglo temprano el vigésimo, los péndulos para los relojes en observatorios astronómicos fueron funcionados a menudo en un compartimiento que había sido bombeado a una presión baja para reducir la fricción y para hacer la operación del péndulo aún más exacta.

Gravedad local

Puesto que la tarifa del péndulo aumentará con un aumento en gravedad, y la gravedad local varía con latitud y la localización en la tierra, los relojes de péndulo se deben reajustar para guardar tiempo después de un movimiento. Incluso la mudanza de un reloj a la tapa de un edificio alto lo hará perder el tiempo mensurable debido a una gravedad más baja.

Péndulo de la torsión

considera también:

l reloj de péndulo de la torsión El péndulo también llamado del torsión-resorte, éste es a rueda-como la masa (lo más a menudo posible cuatro esferas en los rayos cruzados) suspendida de una tira vertical (cinta) de acero del resorte, usada como el mecanismo de regulación en la rotación de los relojes de péndulo de la torsión de la masa enrolla y desenrolla el muelle suspendedor, con el impulso de la energía aplicado a la tapa del resorte. Pues el período de un ciclo es absolutamente lento comparado al péndulo del oscilación de la gravedad, es posible hacer los relojes que necesitan ser heridos solamente cada 30 días, o aún solamente una vez al año. Un reloj que requiere solamente la bobina anual a veces se llama un " clock" del 400-Day;, " " perpetuo del reloj ; o " " del reloj del aniversario del ;, estes 3ultimo dados a veces como regalo de los memorialisation de la boda. ¡Schatz y Kundo, ambas firmas del alemán, eran una vez los fabricantes principales de este tipo de clock. Este tipo es independiente de la fuerza local de la gravedad y es afectado menos por los cambios de temperatura que un péndulo uncompensated.

Fuga

considera también:

la fuga

La fuga conduce el péndulo, generalmente de un tren del engranaje, y es la pieza que hace tictac. La mayoría de las fugas tienen un estado de fijación y un estado de la impulsión. En el estado de fijación, nada se mueve. El movimiento del péndulo cambia la fuga a la impulsión, y la fuga después empuja en el péndulo para una cierta parte del ciclo del péndulo. Una excepción notable pero rara es la fuga del saltamontes de Harrison. En relojes de la precisión, la fuga se conduce a menudo directo por un pequeño peso o resorte que sea reajustado frecuentemente por un mecanismo independiente llamado un Remontoire . Esto libera la fuga de los efectos de variaciones en el tren de engranaje. En el siglo XIX del último, las fugas electromecánicas fueron desarrolladas. En éstos, un interruptor mecánico o un fototubo giró un electroimán para una breve sección del oscilación del péndulo. Éstos fueron utilizados en algunos de los relojes más exactos sabidos. Fueron empleados generalmente con los péndulos del vacío en los relojes astronómicos. El pulso de la electricidad que condujo el péndulo también conduciría un émbolo para mover el tren de engranaje.

En el vigésimo siglo, el W. Shortt inventó un reloj de péndulo libre con una exactitud del uno-centésima de un segundo por día. Este sistema, el péndulo del timekeeping no hace ningún trabajo y es mantenido el hacer pivotar por un empuje de un brazo cargado (brazo de la gravedad) que sea bajado sobre el péndulo por otro reloj (auxiliar) momentos antes que es necesario. El brazo de la gravedad entonces empuja en el péndulo libre, que lo lanza para caer del contrato a la vez que es fijado enteramente por el péndulo libre. Una vez que se lanza el brazo de la gravedad, dispara un mecanismo para reajustarse listo para el lanzamiento por el reloj auxiliar. El ciclo entero se mantiene sincronizado por un pequeño resorte de la lámina en el péndulo del reloj auxiliar. El reloj auxiliar se fija para funcionar levemente lento, y el circuito del reajuste para el brazo de la gravedad activa un brazo girado que apenas enganche con la extremidad del resorte de la lámina. Si el reloj auxiliar ha perdido demasiada hora, su resorte de la lámina empuja contra el brazo y éste acelera el péndulo. La cantidad de este aumento es tal que el resorte de la lámina no engancha en el ciclo siguiente pero hace en el siguiente otra vez. Esta forma de reloj se convirtió en el estándar para el uso en observatorios a partir de los mediados de los años veinte hasta reemplazado por tecnología del cuarzo.

Indicación del tiempo

El sistema de indicación consiste en generalmente el redondo móvil de dos manos un dial circular que lleve doce marcadores grandes para las horas y sesenta marcadores para los minutos. Muchos relojes tienen una pequeña tercera mano el indicar de segundos en un dial subsidiario. El tren de engranaje se arregla generalmente de modo que uno de los cenadores dé vuelta una vez sobre una hora. Esto se utiliza para conducir la mano minuciosa a través de un embrague deslizante que permita que la posición de la mano sea ajustada por ser empujado alrededor del eje. La mano de hora se conduce generalmente no del tren principal sino de la mano minuciosa a través de un pequeño sistema de engranajes.

Ver también

Péndulo
Fuga
Reloj del vapor
Condolencia impar

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Zenithic

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