彈簧有什麼特性?

過去,計時是一門專門的學問,人們不斷地想作出更好的計時工具。當時的科學家惠更斯,利用規律擺動的單擺做成鐘擺,成為當時在計時學上一個重要的發明,讓當代計時的精準度大幅提升。

然而單擺設計的擺鐘是有缺陷的,一旦遭到外力晃動,規律馬上就被破壞。另一個科學家虎克,同樣著迷於各種精密儀器的設計發明,他從彈簧掛上重物實驗中,發現彈簧的伸縮與擺錘來回擺盪,都有規律運動的相似特性。

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02:05 單擺的缺點
02:54 在虎克研究中關於彈簧的特性

虎克如何進行彈簧實驗呢?

除了發現在伸縮時規律來回擺盪的特性,而且彈簧不會被向單擺,受到晃動就會破壞規律。虎克掛起彈簧,利用尾端垂掛砝碼,記錄不同重量時彈簧的伸長量。

他發現彈簧掛的砝碼越重,伸長量就越長。然而,忙於各種研究的虎克,卻沒有把他對彈簧的研究結果明白地寫了出來,而是化成一段密語。直到後來才把密語解釋出來。

最後,虎克的實驗結果:「力就是伸長量」,也就是我們熟知的虎克定律。

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02:50 彈簧的特性
03:26 虎克的實驗

手錶裡怎麼裝進彈簧呢?

在航海時代的背景下,發現彈簧特性的不只有虎克,惠更斯幾乎在同一個時期也發現了彈簧的特性。

但直條狀的彈簧要如何裝進手錶中呢?

於是聰明的惠更斯便把彈簧做成了平面的樣子,並且命名為「游絲彈簧」。從此之後,彈簧的性質更有效地應用在鐘錶裡,大大地提昇了人們的便利性。

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05:19 惠更斯的游絲彈簧