Ocena brak

Na czym polegała precyzja zegara wahadłowego?

Autor /Eder Dodano /31.01.2012

Fizyk i astronom włoski Galileusz (1564-1642) odkrył w latach osiemdziesiątych XVI wieku regularność z jaką odchyla się wahadło. W 1641 roku nakreślił on projekt wykorzystania wahadła w mechanizmie zegara. Niestety w następnym roku zmarł i dopiero w 1649 r. jego syn Vincenzio i ślusarz imieniem Balestri zbudowali zegar według jego planu. W późnych latach pięć­dziesiątych XVII wieku, holenderski naukowiec Christiaan Huygens zmodernizował mechanizm zegara, a jego konstrukcja ostatecznie potwierdzi­ła większą dokładność napędu wahadłowego.
W rezultacie dzienny błąd typowego zegara zo­stał zredukowany z kilkunastu minut do 10 sek.
Nowy mechanizm wychwytu został wprowa­dzony w 1658 r. przez Roberta Hooke'a, który wynalazł spiralę do balansu, czyli tak zwany włos. Spiralnie zwinięta sprężyna przyczepiona została do koła zwanego balansem. Sprężyna na przemian zwijała i rozwijała się, stosownie do wahadłowych ruchów balansu, który regulował wychwyt w mechanizmach zegarów. Główną przewagą jaką miał balans nad wahadłem było to, że noszenie zegara nie wpływało tak istotnie na jego pracę. W wyniku tego powstały mniejsze i dokładniejsze zegarki przenośne i ręczne.
Rozwój światowego handlu spowodował, że w XVII wieku nastąpił gwałtowny wzrost liczby wypraw dalekomorskich. Niezbędna stała się umiejętność dokładnego określania pozycji okrę­tu na morzu. Szczególnej trudności nastręczało wyznaczani! długości geograficznej, czyli kąta zawartego pomiędzy południkiem zerowym (przechodzącym przez Greenwich) a południ­kiem, na którym znajdował się okręt. Obliczenie długości geograficznej wymagało zegara, poka­zującego dokładny czas w Greenwich. Jednak ruch okrętu zakłócał odchylenia wahadła, a zega­ry z balansem ulegały rozregulowaniu pod wpły­wem wysokich wahań temperatury, które oddzia­ływały na delikatny mechanizm włosa.
Nagroda za dokładność
Problem ten był tak poważny, że w 1714 r. rząd brytyjski wyznaczył 20 tysięcy funtów nagrody , dla tego, kto znajdzie sposób dokładnego oznaczania szerokości geograficznej na morzu. Wymagana dokładność wynosiła trzy sekundy na dobę przez okres sześciu tygodni. Ostatecznie nagrodę zdobył John Harrison, cieśla, który skon­struował szereg chronometrów - precyzyjnych zegarów do wykorzystania w nawigacji. Zwy­ciężył jego czwarty model, skonstruowany w 1760 roku, który wykazał błąd wynoszący zaledwie 54 sekundy w ciągu 156 dni. Harrison znalazł metodę automatycznej regulacji efektyw­nej długości włosa w zależności od temperatury, co eliminowało przyczynę uprzednio występują­cych błędów.

Do góry