【生活中的物理学】壁墙上的电池石英钟，电能耗尽时秒针为何停在“9”的位置上？
物理学知识点关键词：力矩。
力臂：是一个描述力的转动效果的物理量 ；指从转动轴到力的垂直距离；
力矩：力和力臂的乘积。
力矩图示
物理原理解释：
电池石英钟在转动过程中，表针在两个力相互作用下进行转动：
一个力是电池的电能提供的驱动力，它的作用是驱动表针一直进行顺时针转动；
另一个力是由表针自身重量提供的重力，重力的作用方向一直是垂直向下的。
驱动力对应的力臂称为驱动力臂，驱动力产生的力矩成为驱动力矩，驱动力矩=驱动力的大小×驱动力臂。
重力对应的力臂称为重力臂，重力产生的力矩成为重力矩，重力矩=重力的大小×重力臂。
我们知道，石英钟的秒针的转速要比分针、时针的转速快。
因此秒针在转动中也是最容易受外力的影响。
换句话说就是转动开始时，最先转动的是秒针，然后转动是分针，最后转动的是时针；
反之，当转动结束时，也是因秒针的转动而耗尽电池的最后一点电能。
右手螺旋法则
我们再看一下挂在壁墙上的电池石英钟，根据右手螺旋法则可以判断出；
1秒针从12到6时，秒针重力矩与秒针走行的驱动力矩相同；此时，重力矩可帮助秒针前进。
秒针从6开始到12时，秒针重力矩与秒针走行的驱动力矩正好相反。而且秒针重力矩在秒针处于9的位置时达到最大，走过9的位置后，重力矩又开始减小。
所以当钟表驱动能量即将耗尽时，秒针的驱动力矩越来越弱，当不能抵御秒针从6走到到9这段的反向的重力矩时，秒针就停在这里。
而当秒针到达表盘上的9处时，支点到重力作用方向的距离最大，即重力臂最大，故而产生的重力矩最大，故秒针会停在表盘上的9的位置。
| 留言与评论（共有 0 条评论） |
