Боб (физика) - Bob (physics)
Боб масса на конце маятника нашел наиболее часто, но не исключительно, в маятниковых часов .
Причина использования
Хотя маятник теоретически может иметь любую форму, любой твердый объект, качающийся на оси , маятники часов обычно состоят из груза или боба, прикрепленного к нижнему концу стержня, а верхняя часть прикреплена к оси, чтобы он мог качаться. Преимущество этой конструкции состоит в том, что она размещает центр масс рядом с физическим концом маятника, наиболее удаленным от оси вращения. Это максимизирует момент инерции и минимизирует длину маятника, необходимую для данного периода . Более короткие маятники позволяют сделать корпус часов меньше, а также минимизировать сопротивление маятнику воздуху . Поскольку большая часть потерь энергии в часах происходит из-за трения маятника воздухом, это позволяет часам работать дольше при заданном источнике питания.
Использование в часах
Традиционно маятник часов представляет собой круглый плоский диск, имеющий форму линзы в сечении , чтобы уменьшить его аэродинамическое сопротивление , но в старых часах качели часто имеют декоративную резьбу и формы, характерные для типа часов. Обычно они изготавливаются из плотного металла, такого как железо или латунь . Свинец более плотный, но его обычно избегают из-за его мягкости, что может привести к вмятинам боба во время его неизбежных столкновений с внутренней частью корпуса часов при перемещении часов.
В большинстве маятниковых часов скорость регулируется перемещением боба вверх или вниз на стержне маятника. Перемещение его вверх укорачивает маятник, заставляя его биться быстрее и заставляя часы отставать от времени. В большинстве случаев боб прикреплен к маятнику с помощью регулировочной гайки внизу на резьбовом конце стержня маятника. Вращением гайки регулируется высота боба. Но у некоторых бобов есть рычаги или циферблаты для регулировки высоты. В некоторых прецизионных часах на валу с резьбой имеется вспомогательный груз меньшего размера, обеспечивающий более точную регулировку. Башенные часы иногда имеют поддон, установленный на стержне маятника, к которому можно добавлять или снимать небольшие веса, чтобы регулировать скорость, не останавливая часы.
Вес самого боба мало влияет на период маятника. Однако более тяжелый боб помогает маятнику двигаться плавно, пока он не получит следующий толчок от спускового механизма часов . Это увеличивает добротность маятника , делая движение маятника более независимым от спуска и вносимых им ошибок, что приводит к повышению точности. С другой стороны, чем тяжелее боб, тем больше энергии должен отдавать источник питания часов, и в их механизме возникает большее трение и износ. Маятниковые качели в качественных часах обычно делаются настолько тяжелыми, насколько может двигаться часовой механизм. Обычный вес качания односекундного маятника , широко используемого в напольных часах и многих других, составляет около 2 килограммов.