VẬT LÝ · LỚP 11 · Khám phá và đời sống

Con lắc thủy ngân của Graham thế kỷ XVIII bù sự nở nhiệt bằng cách nào?

Một đồng hồ có thể chạy chậm hơn khi thanh con lắc dài ra do nóng. George Graham tìm cách bù ảnh hưởng ấy bằng việc để các phần trong cùng con lắc thay đổi theo những hướng tác động khác nhau.

Thanh dài ra làm phần nặng đi xuống. Trong bình chứa đặt phù hợp, thủy ngân nở làm mức và phân bố khối lượng dịch lên so với bình, góp phần bù ảnh hưởng nhiệt lên chiều dài dao động hiệu dụng. Đây là thiết kế bù, không phải loại vật liệu hoàn toàn không nở.

Royal Society giữ bản thảo đề ngày 18 tháng 4 năm 1726 và ghi được đọc ngày 28 tháng 4. Royal Museums Greenwich còn lưu con lắc của bộ điều chỉnh Graham khoảng năm 1725, đặt văn bản cạnh hiện vật có niên đại xấp xỉ.

Bù đúng cần tính cả kết cấu và quá trình các phần nhận nhiệt. Thủy ngân là vật liệu nguy hiểm; hình chỉ nguyên lý lịch sử, không đề nghị làm hoặc mở một con lắc chứa nó.

*Hai trạng thái định tính của con lắc có bình thủy ngân: thanh nở kéo bình xuống, mức chất lỏng dâng tương đối. Đường xanh chỉ so phân bố khối lượng, không thay tính toán chiều dài dao động hiệu dụng.*

Kiến thức liên hệ: Dao động, cao độ và giữ nhịp; kỹ thuật đo âm, bù nhiệt và lịch sử dụng cụ là mở rộng.

Học tiếp: Dao động cơ và vị trí cân bằng là gì.

Tư liệu đối chiếu

- https://makingscience.royalsociety.org/items/clp_3ii_20/paper-a-contrivance-to-avoid-irregularities-in-a-clocks-motion-occasioned-by-the-action-of-heat-and-cold-upon-the-pendulum-by-george-graham
- https://www.rmg.co.uk/collections/objects/rmgc-object-1197426