Tiếng tích tắc của đồng hồ là một trong những âm thanh quen thuộc nhất trong thế giới hiện đại. Mọi người đã quá quen với cơ chế đếm thời gian chính xác đến mức thậm chí không nghĩ đến nguyên lý hoạt động của nó.
Hướng dẫn
Bước 1
Ngoại trừ các giải pháp xa hoa như đồng hồ mặt trời, đồng hồ cát hoặc đồng hồ nước, phần lớn các thiết bị đo thời gian được chia thành ba nhóm theo nguyên lý hoạt động. Đầu tiên là đồng hồ cơ. Nguyên tắc hoạt động của họ là hạn chế tốc độ quay của các mũi tên với sự trợ giúp của các dao động liên tục. Đối với điều này, con lắc hoặc máy cân bằng được sử dụng. Như đã biết, tần số dao động của con lắc không phụ thuộc vào biên độ. Hiệu ứng này được sử dụng trong đồng hồ treo tường, đồng hồ tháp và đồng hồ ông nội.
Bước 2
Tuy nhiên, nó sẽ không hiệu quả khi đặt con lắc vào đồng hồ đeo tay, vì một vị trí ổn định là cần thiết để nó hoạt động chính xác. Đồng hồ đeo tay cơ học sử dụng một thanh cân bằng - một cơ chế là một vành kim loại nặng được kết nối với một lò xo cuộn. Nếu bạn quay nó theo một hướng, lực của lò xo sẽ có xu hướng đưa nó trở lại, nhưng theo quán tính nó sẽ làm cho gần như cùng một dao động theo hướng khác. Thực chất đây là con lắc giống nhau, chỉ khác là dao động của nó không phụ thuộc vào trọng lực mà phụ thuộc vào lò xo.
Bước 3
Nguồn năng lượng trong đồng hồ cơ hoặc là một trọng lượng được nâng lên (trong sàn và tháp), hoặc một lò xo quấn. Nếu không có cơ cấu giới hạn (con lắc hoặc bộ cân bằng), động cơ sẽ rất nhanh chóng quay các mũi tên và dừng lại, mất năng lượng. Tuy nhiên, do bộ giới hạn cho phép động cơ truyền năng lượng đến các công tắc sau những khoảng thời gian nhất định (từ 1 đến 0,2 s), nên một nhà máy là đủ trong thời gian dài. Ngoài ra, đồng hồ cơ có cơ cấu bánh răng, cũng như bộ thoát, đảm bảo hoạt động của thanh cân bằng hoặc con lắc từ động cơ.
Bước 4
Nhóm thứ hai bao gồm cái gọi là đồng hồ thạch anh, có hoạt động dựa trên hiệu ứng áp điện. Dưới tác động của dao động điện, một số tinh thể bị biến dạng. Trong đồng hồ thạch anh, một mảnh thạch anh cực nhỏ, dưới tác động của dòng điện từ pin, liên tục dao động với tần số hơn 30 nghìn lần mỗi giây. Thông qua mạch điện tử, xung của những dao động này được truyền tới động cơ điện 1 lần mỗi giây, và động cơ quay các mũi tên.
Bước 5
Đồng hồ điện tử không khác đồng hồ thạch anh theo nguyên lý hoạt động, chỉ khác là xung dao động tinh thể được truyền không phải đến động cơ điện làm quay các kim mà đến màn hình tinh thể lỏng.
