伽利略钟摆故事给了我们什么启示?
单摆等时性的发现,奠定了制造摆钟的坚实基础,为人类更加精确地测量时间开辟了道路。伽利略就曾经提出利用单摆的等时性制造钟表,并且让他的儿子维琴佐和维维安尼设计了制造钟表的图纸,但是,他们却没有把钟表制造出来。后来,荷兰物理学家惠更斯从理论和实验两个方面进行了大量研究,得出了单摆的周期公式,并不断改进技术,于1656年制造出人类有史以来第一个摆钟,使伽利略制造钟表的设想变为现实。惠更斯把制造的“有摆落地大座钟”献给了荷兰政府。1657年,他取得了摆钟的专利权。
自从摆钟问世以来,钟表经历了几代的变迁。人们不断改变钟表的制造技术,使它的精密度越来越高。从摆钟到座钟,从壁钟到挂钟,从怀表到各种各样的手表,从机械钟到电子钟,又从电子钟到原子钟,可谓变化万端。但是钟表运行的原理都是利用了某种周期性现象。摆钟靠摆锤的摆动计时,机械手表靠摆轮和游丝计时,电子表靠电磁振动计时,石英钟靠石英晶体的振动计时,原子钟靠电子在原子内跃迁时发光的频率来计时,它的振动频率最稳定,已成为世界上精度最高的钟。
对我们的启示
通过上面的探究过程我们可以发现,测量时间首先要确定时间的标准,也就是找到周期性现象的周期。同样,其他物理量的测量也是如此。测量长度,要先确定长度标准;测量质量,要先确定质量标准;测量温度,要先确定温度标准等等。然后根据这些标准就可以制造出相应的测量工具,使我们在生活和实验室中方便的测量这些物理量了。这真是,看似简单的钟表、刻度尺、温度计里面,还蕴含着这么多的道理呢!
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