Маятниковые часы были впервые изобретены в 1650-х годах, и они продемонстрировали огромный рост точности по сравнению с любым предыдущим методом хронометража. Физические принципы маятника были впервые исследованы Галилеем, который обнаружил, что период колебания маятника, который используется для регулирования маятниковых часов, зависит не от ширины качания или массы используемого груза, а только от длина стержня маятника. Голландский ученый Христиан Гюйгенс, используя эти наблюдения, сконструировал первые маятниковые часы. Поскольку точность новых часов была так важна, ученые рано обнаружили проблему, которая угрожала их точности.
Эта проблема
Если у вас есть маятниковые часы и вы обнаружили, что летом они работают медленнее, чем зимой, вы столкнулись с проблемой, которая впервые была отмечена в 1650-х и 1660-х годах на некоторых из самых ранних когда-либо построенных маятниковых часов. Проблема в том, что, поскольку период маятника зависит от длины стержня, он меняется между летом и зимой, поскольку стержень расширяется и сжимается при изменении температуры.
Сезонные колебания
Удилища удлиняются в теплую погоду, короче в холодную. С более коротким стержнем маятник будет качаться быстрее, а часы — быстрее. С более длинным стержнем маятник будет вращаться медленнее, и часы замедлятся.
Сумма сдачи
Небольшое изменение длины может заметно повлиять на время на часах. Увеличение на 1/5 миллиметра маятника напольных часов, длина которого обычно составляет около 1 метра, приведет к тому, что часы будут терять около 1 минуты в неделю.
Различные материалы
Часы со стальным стержнем могут терять около 1/4 секунды на каждый 1 градус по Фаренгейту при повышении температуры. Таким образом, повышение температуры на 60 градусов по Фаренгейту (с зимы на лето) может привести к потере 16 секунд в день. Дерево меньше зависит от температуры, чем сталь, поэтому часы с деревянным маятниковым стержнем будут терять всего около 6 секунд в день после повышения температуры на 60 градусов по Фаренгейту.
Средство
Хотя секунды в день могут показаться незначительной разницей во времени, в течение сезона они складываются. А в эпоху, когда маятниковые часы были основным методом измерения времени, даже небольшие потери точности были важны. Часовые мастера компенсировали сезонные изменения длины стержня, добавляя небольшой винт в нижнюю часть стержня маятника, ниже веса (или «боб»). Регулировка винта изменит длину стержня и, таким образом, повлияет на хронометраж часов. Возможно, вам придется поэкспериментировать, чтобы получить нужную длину, но ваши часы могут быть настроены так, чтобы показывать время довольно точно, независимо от сезона.
