Najlepsza odpowiedź
Uwielbiam zegary wahadłowe. Korzystają z praw fizyki, aby dobrze mierzyć czas, więc może to być całkiem proste.
Zacznijmy prosto, tak jakbyśmy budowali zegar i chcieli się do niego załatwić. Potrzebujemy ciężarka, wahadła, przekładni połączonej z dłońmi i wychwytu.
Zacznijmy od wychwytu. Robi kilka krytycznych rzeczy. (1) Musi zablokować i odblokować mechanizm zębaty zsynchronizowany z wahadłem. (2) Musi trochę „kopnąć” wahadło, aby kołysało się w przód iw tył. (3) Musi pobierać moc z ciężaru napędzanego grawitacją.
Obciążnik opada i jest połączony z przekładnią zębatą i próbuje obrócić przekładnię, ale wychwyt blokuje przekładnię. Więc machasz wahadłem, aby je uruchomić. Wahadło za pomocą jednego z wielu możliwych sprytnych mechanizmów, na chwilę odblokowuje przekładnię zębatą, a następnie ponownie ją blokuje podczas ruchu. Wahadło nie tylko odblokowuje mechanizm zębaty, ale daje mu niewielkie kopnięcie, które przekazuje energię wahadłu. To najtrudniejsza część, ponieważ wchodzą ze sobą w interakcje.
Przekładnia połączona z dłońmi to po prostu prosta mechanika. Stosuje się wiele kół zębatych, z rękami przymocowanymi do odpowiedniego koła zębatego. Jedno z kół zębatych jest sterowane wychwytem i jest to najszybciej obracające się koło zębate.
Obciążnik jest połączony z najwolniejszym kołem zębatym i przekazuje swoją moc przez cały mechanizm, kończąc na biegu koło sterowane wychwytem. Łącząc obciążnik z najwolniejszym kołem maksymalizuje się czas pracy zegara. Niektóre zegary mogą działać przez tydzień. Zauważ, że ciężarek prawdopodobnie nie jest bezpośrednio owinięty wokół jakiejś części koła zębatego. Może być zaangażowana przekładnia pośrednia i koło pasowe.
Jeśli nasze wahadło kołysze się w przód iw tył w ciągu jednej sekundy, przekładnia zębata musi zostać zaprojektowana tak, aby po 60-krotnym zablokowaniu i odblokowaniu przesunęła się wskazówka minutowa jedna pełna minuta (jeden pełny obrót). Oznacza to, że w każdym cyklu wahadła koło zębate trzymające wskazówkę minutową przesuwa się o 360/60 = 6 stopni. Wskazówka minutowa również musi przesuwać wskazówkę godzinową, tak aby obracała się o 0,5 stopnia na każdą upływającą minutę (.5 * 60 * 12 = 360.)