Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!
МегаЛекции

Применение упругой деформации в часовом производстве




Как это часто бывает в науке, взаимное воздействие друг на друга двух колебательных систем было обнаружено совершенно случайно. Однажды великий ученый эпохи Возрождения Роберт Гук положил свои идущие карманные часы на груз торсионного маятника.

О том, зачем он это сделал, никаких сведений история не сохранила, да это и не важно. Важно, что Гук обратил внимание на то, что под действием колебаний баланса-«фолио» маятник стал раскачиваться, и в 1678 году описал это явление в своем труде «О восстановительной способности» (DePotentiaRestiutiva). Гук был занят исследованием зависимости деформации упругого тела от величины вызвавшей ее силы и дальнейшие эксперименты с маятником и часами прекратил.

А жаль – иначе бы он наверняка обнаружил еще много интересного. Нечаянный эксперимент Гука является проявлением частного случая кинетической отдачи. Так же, как вылетающая из ствола пуля толкает назад ружье, вращающийся баланс старается повернуть в обратную сторону платину часов.

Пока часы лежат на столе и сила трения корпуса часов о стол велика, такое воздействие визуально незаметно. Но оно есть, и когда часы оказались подвешенными на нити, балансу удалось стронуть с места корпус вместе с маятником.

Более того, существует и обратное воздействие, которое для работы часов куда более критично: колеблющийся корпус заставляет вращаться баланс. А если тот уже совершает колебания в паре со спиралью, то движения корпуса внесут погрешность в эти колебания.

Получается следующая картина: колебания баланса вызывают микроскопические вращательные движения корпуса часов, а те, в свою очередь, приводят к изменениям параметров колебания баланса.

Такие возмущения называют паразитными колебаниями. Часовщики заинтересовались связанными колебаниями только спустя полстолетия после Гука. В начале XVIII века парижский мастер Иоганн Баптист Дютерер сконструировал часы с двумя маятниками и одним спуском.

До нас дошел его «Трактат о хронометрии», где была описана конструкция спуска, и два экземпляра копий этих часов, выполненных в 1780 году придворным часовщиком короля Франции АнтидомЖанвье.

В середине XVIII века к идее использовать связные колебания пришел великий английский мастер Джон Гаррисон. Почти как Гук, он случайно подвесил свои знаменитые морские часы «отдыхать» на гвоздик в стене и обнаружил, что они стали раскачиваться под действием колебаний своего баланса.

Разобравшись с механизмом этого явления, Гаррисон вскоре использовал его в конструкции первого морского хронометра. Сегодня паразитные колебания обязательно учитываются инженерами при конструировании часов и других приборов.

А специальный прибор амплискрипт, основанный на точной регистрации воздействия баланса на корпус часов, помогает определить недостатки колесной системы часов и распознать дефект в работе каждой отдельной колесной пары.

Это интересно

 

Сила упругости так же нашла своё применение и в цирке при демонстрации номера «Живые снаряды». В этом номере своё применение нашли и многие другие разделы физики. А теперь более подробно.

Стрельба из пушки «живым снаря­дом» была впервые показана в конце 80-х годов позапрошлого века в знаменитом парижском цирке Франкони. Номер назывался «Человек- бомба». Посредине арены устанав­ливали большую пушку. Команда за­ряжала ее «человеком-снарядом». Роль его выполняла артистка мисс Люлю. Очевидец аттракциона рас­сказывал: «Музыка стихала, наступал момент тоскливого молчания. Нако­нец, слышалась отрывистая команда: «Пли!», и под гром выстрела, среди огня и дыма из пушки вылетала «жи­вая бомба». Эффект был поразитель­ный».

Зрители не подозревали, что на самом деле артистку выбрасывали из пушки не пороховые газы, а – мощная упругая пружина, помещавшаяся в стволе. Грохот выстрела, дым и огонь служили целям усиления эф­фекта. Долгое время у бесстрашной мисс Люлю не находилось последо­вателей, но с течением времени выступления ее постепенно забылись, и когда осенью 1927 года в Советский Союз прибыл с аттрак­ционом «Человек-снаряд» италья­нец Уго Цаккини, его гастроли пода­вались как мировая сенсация. Афи­ши возвещали: «Впервые в Европе! Невиданный аттракцион!»

Цаккини выступал в Москве и Ле­нинграде. Орудие его имело ствол длиной около пяти метров и диамет­ром сантиметров шестьдесят. Внутри ствола скользил поршень. Цаккини - молодой человек, одетый в белый комбинезон, - влезал в ствол пушки через жерло, ногами к поршню. В момент выстрела сжатый воздух тол­кал поршень, и тот, стремительно двигаясь вперед, выбрасывал арти­ста из ствола. Смельчак про­летал по дуге и падал в сетку, натянутую над ареной. Цакки­ни взлетал вверх метров на пятнадцать. Но говорили, что он собирается увеличить вы­соту полета до пятидесяти метров и даже больше - до ста пятидесяти, хотя это и гро­зило очень большими пере­грузками.

Цаккини еще выступал на аренах советских цирков, ког­да в нашу страну приехал дру­гой иностранный гастролер, норвежский цирковой артист Лейнерт с партнерами. Лейнерт выступал везде, кроме Москвы, в Ленинграде, Казани, Туле, Одессе, Ростове, Харькове. И мало кто знал, что в Харьковском цирке за выступлениями норвежца внимательно наблюдал студент автомобильного института, 20-летний Семен Речицкий. Он приходил в цирк почти ежедневно. Дело в том, что Речицкий тоже решил создать подоб­ный аттракцион, однако не просто его повторить, а превзойти.

Это решение пришло не случайно. Будучи опытным автомехаником, Се­мен Речицкий, кроме того, выступал в качестве акробата в самодеятель­ных эстрадных бригадах. Нашлись у него и помощники в создании «цир­ковой» пушки, включая техников Харьковского авиационного завода. Почти семиметровый ствол пушки размещался на шасси грузового авто­мобиля. Но для выбрасывания «жи­вого снаряда» вместо силы упругости пружины или сжатого воздуха исполь­зовалась энергия тяжелого маховика весом 200 кило­граммов. Для его раскручи­вания применялся бензино­вый двигатель. Сооружение весом около восьми тонн оказалось слишком громоз­дким и поэтому больше под­ходило для демонстрации в городских парках отдыха или на стадионах. Но зато и стре­ляла пушка дальше иност­ранных. Наконец, пушку Речицкого впервые увидела публика. Было это на харь­ковском стадионе «Динамо». Первым ее испытателем стал сам конструктор. Выброшен­ный из орудия, он пролетел по огромной дуге полтора десятка метров и упал невре­димым в сеть, туго натянутую ряды».над землей. Вторым так же успешно «выстрелился» ак­робат Любимов. Можно было отправляться на гастро­ли по стране. В Москве атт­ракцион демонстрировали в парке имени М. Горького, а также в парке «Сокольники».В роли «живого снаряда» обычно выступала молодая гимнастка Вера Буслаева. Ствол пушки сначала уста­навливался в горизонтальное поло­жение. Исполнительница станови­лась на него. Ствол начинал медлен­но подниматься, а смелая гимнастка так же медленно шла по нему к жер­лу. Затем она опускалась в ствол, сто­явший уже наклонно дулом вверх. И вот запускался мотор. Маховик рас­кручивался. Речицкий, сидевший за пультом управления, поворачивал рычаг, могучая энергия стремительно вращавшегося маховика приводила в действие механизм пушки и тот выб­расывал артистку из ствола. Дальше - свободный полет и падение в спа­ сительную сетку. При выстреле вес де­вушки увеличивался более чем в три раза, а при падении в сетку - раз в 14!

После Москвы пушку повезли в другие города. В июле 1936 года чудо-номер демонстрировался в Та­ганроге, из Таганрога отправились в Туркме­нию, в Красноводск.

Речицкий воевал во время Великой Отечественной войны и погиб в од­ном из боев. Идея аттракциона с пушкой между тем продолжала ин­тересовать изобретательных и отча­янных людей. В конце 80-х годов прошлого века в роли «живого сна­ряда» выступил американец Дэвид Смит, бывший школьный учитель. По его словам, он покинул школу, по­скольку не мог выдержать гвалта и выходок своих учеников. Пушку Смит сконструировал сам. Устройство ее всегда держал в секрете. Это была замечательная пушка. Она выстрели­вала своего создателя со скоростью до 80 километров в час! Пролетев над стадионом метров четыреста, Дэвид Смит пикировал вниз головой в нейлоновую сеть. Когда его спра­шивали, не страшно ли ему залезать в дуло пушки, Смит отвечал: «Конеч­но, страшно. Но в этот момент я вспо­минаю школу, своих сорванцов-учеников и радуюсь, что наконец-то на­шел работу, подходящую для моих нервов».

 

 

 

Закон Гука

В каждой ситуации

В упругой деформации

Закон всегда один:

В пропорции находятся,

К увеличению длин.

А если при решении

У длин есть уменьшение,

Закон и тут закон:

Пропорции упрямые

Прямые (те же самые),

Но знак у них сменён.

Ну что это за мука:

Закон запомнить Гука!

Но мы пойдем на риск.

Напишем слева силу.

А справа, чтобы было

Знак «минус», «К» и «х»

 

Fупр. = - k·х

 

 

А что дальше????

Поделиться:





Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...