Un reloj de péndulo sin sincronía de Shortt , el reloj de péndulo más exacto nunca fabricado, en el museo NIST , Gaithersburg, MD , EE. El péndulo maestro en el tanque de vacío se balanceó sin prácticamente ninguna perturbación y controló el péndulo esclavo en la caja del reloj que realizaba las tareas de impulso y cronometraje. Esto tiene un efecto insignificante en el periodo, pero disipa energía, reduciendo la amplitud. Esto reduce el factor Q del péndulo , lo que requiere una fuerza impulsora más fuerte del mecanismo del reloj para mantenerlo en movimiento, lo que provoca una mayor perturbación en el periodo.
Según el principio de Arquímedes, el peso efectivo de la bobina se reduce por la flotabilidad del aire que desplaza, al paso que la masa permanece igual, lo que disminuye la aceleración del péndulo a lo largo de su oscilación y incrementa el período. Esto depende de la presión del aire y la densidad del péndulo, pero no de su forma. En 1851, Jean Bernard Léon Foucault demostró que el chato de oscilación de un péndulo, como un giroscopio , tiende a mantenerse incesante independientemente del movimiento del pivote, y que esto podría usarse para demostrar la rotación de la Tierra .
El Escape De Galileo
En 1817, Henry Kater usó esta iniciativa para generar un tipo de péndulo reversible, en este momento popular como péndulo de Kater , para mejorar las mediciones de la aceleración adecuada a la gravedad. En consecuencia, se tuvo que determinar un estándar de longitud de péndulo en un solo punto de la Tierra y unicamente se podía medir allí. Esto quitó una gran parte del atractivo del concepto y se abandonaron los sacrificios para adoptar estándares de péndulo.
Desde su invención en 1656 por Christiaan Huygens hasta la década de 1930, el reloj de péndulo fue el sistema de cronometraje libre más exacto, por lo que su empleo se hizo generalizado. El reloj de péndulo fue inventado en 1656 por el científico holandés Christiaan Huygens, se inspiró en las investigaciones de los péndulos iniciadas por Galileo Galilei alrededor de 1602. 2 péndulos con el mismo período acoplados suspendiéndolos de una cuerda de soporte común. Los péndulos reversibles (conocidos técnicamente como péndulos “convertibles”) que empleaban el principio de Kater se usaron para mediciones de gravedad absoluta en la década de 1930. Los péndulos de rejilla se asociaron tanto con la buena calidad que, hasta el día de hoy, muchos péndulos de reloj ordinarios tienen rejillas decorativas “falsas” que en realidad no tienen ninguna función de compensación de temperatura. Entre los primeros usos conocidos de un péndulo fue un dispositivo sismómetro del siglo I del científico chino de la dinastía Han, Zhang Heng .
Los escapes mucho más precisos, como el deadbeat , complacen precisamente esta condición. Comprender el movimiento de oscilación, en articular el oscilador armónico simple, y las magnitudes que lo caracterizan por medio de un dispositivo como el péndulo. Determinación de la aceleración de la gravedad por medio de la medida del periodo de tiempo de las oscilaciones. La causa de este comportamiento fue que los 2 péndulos se afectaban entre sí mediante leves movimientos de la repisa de soporte.
El Péndulo De Los Segundos
Esta fue una enorme optimización respecto a los relojes mecánicos que ya están; su mejor precisión se mejoró de cerca de 15 minutos de desviación cada día a cerca de 15 segundos cada día. Los péndulos se extendieron por Europa conforme los relojes que ya están se modernizaron con ellos. El valor de g reflejado por el periodo de un péndulo varía de un lugar a otro. La fuerza gravitacional varía con la distancia desde el centro de la Tierra, o sea, con la altitud, o dado a que la forma de la Tierra es achatada, g varía con la latitud.
Para calcular el periodo de tal péndulo es la distancia desde el pivote hasta el centro de oscilación . Este punto está debajo del centro de masa a una distancia del pivote tradicionalmente llamado radio de oscilación, que depende de la distribución de masa del péndulo. Si la mayoría de la masa se nucléa en una llamada de atención relativamente pequeña en comparación con la longitud del péndulo, el centro de oscilación está cerca del centro de masa. En la edición del año en curso, Officine Panerai ha anunciado una reproducción leal del instrumento desarrollado por Galileo para demostrar que la ley del isocronismo de las pequeñas oscilaciones del péndulo es aplicable a la medición de tiempo.
Péndulos Acoplados
Un péndulo oscilante cuyo filo es la hoja de un cuchillo desciende de forma lenta hacia un preso atado hasta el momento en que le corta el cuerpo. Este método de tortura llegó a la conciencia habitual a través del cuento de 1842 ” El pozo y el péndulo ” del creador estadounidense Edgar Allan Poe , pero existe un notable escepticismo de que realmente se haya utilizado. El péndulo transporta consigo una proporción de aire mientras que se balancea, y la masa de este aire incrementa la inercia del péndulo, reduciendo nuevamente la aceleración y aumentando el período.
Péndulo De Kater
Los péndulos se ven afectados por los cambios en la aceleración gravitacional, que varía hasta en un 0,5% en distintas sitios de la Tierra, por lo que los relojes de péndulo de precisión tienen que recalibrarse después de un movimiento. Incluso mover un reloj de péndulo a la parte de arriba de un edificio prominente puede lograr que pierda un tiempo mensurable gracias a la reducción de la gravedad. En 1687, Isaac Newton en Principia Mathematica mostraron que esto era dado a que la Tierra no era una auténtica esfera pero levemente achatada del efecto de la fuerza centrífuga debido a su rotación, realizando que la gravedad para aumento con latitud .
Marin Mersenne y René Descartes habían descubierto cerca de 1636 que el péndulo no era completamente isócrono; su periodo aumentó algo con su amplitud. Huygens examinó este problema dejando claro qué curva debe continuar un elemento para descender por gravedad al mismo punto en exactamente el mismo intervalo de tiempo, independientemente del punto de inicio; la llamada curva tautocrona . Huygens asimismo resolvió el problema de cómo calcular el período de un péndulo de forma arbitraria (llamado péndulo compuesto ), descubriendo el centro de oscilación y su intercambiabilidad con el punto de pivote. Durante los siglos XVIII y XIX, el papel del reloj de péndulo como el cronometrador más exacto motivó muchas investigaciones prácticas para progresar los péndulos.