Часы и теория колебаний
 

Как-то семинар по теории колебаний для нашей группы провел очень уважаемый человек. Он поведал, что если двое механических часов с разной точностью хода положить рядом на твёрдую поверхность, то со временем ход этих часов уравновесится.
В дальнейшем судьба не свела меня с колебательными процессами, поэтому я не могу судить о верности данного утверждения профессионально, но мне интересно мнение форумчан по этому поводу.

Интересный вопрос, присоединяюсь к нему. :) Сопромат я в институте изучал, но теория колебаний у нас была в самых общих чертах затронута. Даже если предположить, что разная у двух связанных систем только частота, я не очень понимаю, за счет чего ход должен выровняться. Ну, понятно, что колебания одной передаются другой и наоборот, но сам механизм "выравнивания" не представляю.

Известно, что у любой группы женщин, находящихся долгое время в одном коллективе и следующих единому расписанию через какое-то время месячные начинают происходить в одно и то же время - полностью синхронизируются периоды. (например у участниц команды по синхронному плаванию и т.п.).
Вопрос в том, какова природная причина этого явления, зачем это происходит? :eek:

Простите за неуместную шутку. ;)

Приведу еще один пример. Люди, работающие долгое время с отбойным молотком, через некоторое время приобретают аритмию. На частоту работа серца негативно влияет частота отбойного молотка. В случае с часами, пока не могу представить.

"В мире все относительно..."

"Уравновесится", конечно он был прав ! Но не суточная погрешность...

F.P. Journe
Chronometre a resonance

http://luxwatch.ua/position-details/...e-2010/printed

Синхронизация возможна только при взаимодействии колебательных систем. В данном случае взаимодействие возможно через электромагнитные поля. Баланс первых часов перемещается в магнитном поле Земли, что может привести (приводит) к возникновению тока в материале баланса (это как рамка в магнитном поле постоянного магнита). Протекание тока формирует магнитное поле вокруг проводника, коим является баланс, взаимодействуещее как с полем Земли, так и с полем баланса вторых часов (предположим, что часы расположены друг на друге). Данное взаимодействие и будет подстраивать частоты колебания балансов, вплоть до полного синхронизма. Величины всего этого безобразия микроскопичны, но имеют место быть. :) Это не противоречит теории, но достаточно трудно достижимо на практике. :o

Владимир Николаевич Челомей, академик, генеральный конструктор, дважды Герой Советского Союза. Конечно, не Ньютон, но тоже не дурак.:)

Это делается командными медиками - факт общеизвестный.

Так честь и хвала Владимиру Николаевичу.
Я знаю академика, который преподавая, забирался на стол перед аудиторией делал "аиста" на одной ноге. При этом спрашивал:
"Ну, что товарищ курсант, похож я на математического аиста ?"
Курсант: "Нет, не похожи, Борис Аркадьевич!"
Борис Аркадьевич, академик: "Вот и Вы товарищ, не похожи на курсанта , как и я на математического аиста"..."

Они же гении.
Теорию эту уже изучают в 9-ых классах. Но жизнь делится на теретиков и практиков, к сожалению...

Кстати да. Суточная погрешность для них будет одинаковой, т.е. часы синхронизируются и будут идти с одинаковой точностью корректируя друг друга, отставая иди спеша на одинаковое количество секунд, минут, часов. Но если одни из часов, к примеру, отставали на час относительно других, то они так и будут отставать. Стрелки никакая высшая сила правильно не выставит. Кроме того, явление резонанса проявляется для близких частот. Т.е. часы должны быть с одинаковой заявленой частотой баланса или с частотами являющимися гармониками первых порядков основной частоты.

Короче, часы с непроводящим балансом не синхронизируются? :) Известны цельнодеревянные

Наверное, уместна следующая аналогия.
В механической колебательной системе (для простоты-математический маятник), период колебаний пропорционален корню квадратному из отношения длины к ускорению свободного падения и от массы не зависит. Справедливо для нерастягивающегося подвеса и малых колебаний.
Для больших колебаний (нелинейный маятник) период зависит в том числе и от массы, туда еще эллиптический интеграл первого рода приплетён... Но это лирика :)
У двух рядом качающихся маятников их массы будут взаимодействовать гравитационно, притягиваясь. При совпадении собственных частот рано или поздно (ну ооочень поздно синхронизируются) :).
Качаться будут навстречу друг другу.

ИМХОвое ИМХО

Пока некоторые "ломают копья" подводя под это теоретическую,научную базу ,у нас в переходе метро, мастер сидит (Никодимыч) ,так он улучшает точность практически любых часов за счёт того, что кладёт регулируемые часы между двумя идеально отрегулированными Ролекс ( Дипси) и через сутки ,отданный в регулировку экземпляр ,практически всегда выходит (по точности хода) в нормативы хронометра.Сейчас ,начал эксперементировать с Спринг Драйвами ,результат-ошеломительный!
Его (Никодимыча) некоторые обеспеченные люди начали домой,в неблагополучные семьи приглашать ,когда кто-то из супругов или детей окончательно заколебали друг друга ."Мастер" за счёт совместного проживания (включая сексуальные утехи ) с наиболее "трудным " членом семьи и используя свою собственную, колебательную систему ,добивается потрясающих результатов ,заствляя всех колебаться в зависимости от его личных ритмов и желаний. А вы говорите -физика.Естество-есть мать всех наук и отец всех инженерных достижений.

Секрет заключается в том, чтобы положить часы не просто рядом, не просто на твердую поверхность, но и одновременно. После этого необходимо произнести заклинание: "Раз, два, три, четыре, пять- начинаю колебать!":)
Если серьезно, по моему чепуха. Что значит уравновесятся? Со временем, это сколько? Стану идти как у первые? Как вторые? Среднее значение? А если у одних частота 18000, а у других 28800, то оба экземпляра со временем будут идти неправильно?
Какова природа взаимодействия? В принципе, любая точка Вселенной в той или иной мере влияет на всю Вселенную. Но так чтобы частота колебаний передавалась от одних часов другим, их так трясти должно на столе! Возможно, это какой-то абсолютно теоретический эмпирический эксперимент, не имеющий возможности реальной проверки.

Это реально так. Во всех типах колебаний (маятниковых, крутильных, пружинных) участвует масса и взаимодействие масс (потенциальная энергия). Понятно, что влияние массы Земли несколько превышает массу окружающих тел и их влияние.
Но тем не менее подход тушки экспериментатора строго по оси симметрии качающихся в одной плоскости маятников раз в десять тысяч лет повысит чистоту эксперимента.

Полностью с Вами согласен. Возмущение гравитационного поля так же следует учесть. Наверное, даже от него и отталкиваться в данном случае. Я как-то чаще сталкивался с электро и электро-механическими системами,по этому сразу в электро-магнитное лезу :).

Отнюдь. Хотя и выглядит фантастически.


Вот ответ и в моем посте ранее,-

Возмущение гравитационных, в частных случаях дополнительно и магнитных, полей.

Господа! А как на счет системы Sympathique Breguet которая имеет возможность заводить часы и выставлять точное время. Для синхронизации карманные часы помещали в ячейку на крышке хронометра. Через час оба прибора показывали одинаковое время, а карманные часы еще и оказывались заведены. Фото прибора http://ris.fashion.telegraph.co.uk/R...3_1384547a.jpg

Бреге - предтеча Стива Джобса!
Это же прообраз док-станции для айФона!:)

Чудеса механики :)


The Sympathique clock is a system comprising a clock and a watch. The clock being designed to hold the watch which, when placed in a recess, is automatically adjusted and reset. Abraham-Louis sold only five examples, all different, before his death in 1823 (and Antoine-Louis only one, in 1830). Louis-Clément Breguet installed an additional feature to his second-generation version of the Sympathique, whereby the also watch was rewound (some fifty were sold). In 1991, a third-generation was perfected.

This is a verbatim explanation (albeit condensed) of the Pendule Sympathique:
The mechanical clock invented in the 14th century is not a closed-loop feedback control system, but a precision open-loop oscillatory device whose accuracy is ensured by protection against external disturbances. In 1793 the French-Swiss A.-L. Breguet, the foremost watchmaker of his day, invented a closed-loop feedback system to synchronize pocket watches.
The Pendule Sympathique of Breguet used a special case of speed regulation. It consisted of a large, accurate precision chronometer with a mount for a pocket watch. The pocket watch to be synchronized is placed into the mount slightly before 12 o'clock, at which time a pin emerges from the chronometer, inserts into the watch, and begins a process of automatically adjusting the regulating arm of the watch's balance spring. After a few placements of the watch in the Pendule Sympathique, the regulating arm is adjusted automatically. In a sense, this device was used to transmit the accuracy of the large chronometer to the small portable pocket watch.


Взято здесь http://www.network54.com/Forum/137856/

Да ну Вы что, какое возмущение гравитационных полей - обычные механические колебания. Анкер воздействует на корпус часов, они в свою очередь, на стол, а стол на другие часы в обратном порядке.

Я думаю либо пример с часами был привееден для наглядности, либо имелись в виду не наручные часы, а как минимум настенные.

Пример с часами очень красив и эффектен, но все-же по моему некорректен. Согласен, в природе все на все влияет,любая точка Вселенной связана со всеми другими. Влияние друг на друга лежащих или висящих рядом часов настолько мало, по сравнению с другими факторами, что им можно смело пренебречь. Это настолько идеальный случай (времени должно быть бесконечно много, усилие пружины или груза бесконечно во времени и равномерно(дабы не вносить диссонанс в синхронизацию во время подзавода), возле часов не должно быть других объектов, вносящих погрешность в процесс и.т.п.). Иначе представьте: едете вы за рулем спортивного авто, и вдруг, после второго светофора начинаете чувствовать как вращение коленвала начинает синхронизироваться с ходом часов, или наоборот. Пусть и на десятой гармонике. А ведь оно таки влияет на часы!

Это как-то слишком сильно.
На самом деле все гораздо проще. Когда маятник в механических часах или нечто его заменяющее болтается. он передает импульс окружающей среде, который за счет упругих колебаний в этой среде распространяется и воздействует на другие часы. Соответственно, другие часы таким же образом воздействуют на первые. Как мне кажется, синхронизация будет не абсолютной, а с запаздыванием фазы колебаний маятника одних часов от других на половину времени распространения колебаний в среде между часами.
В случае массивных напольных часов с маятником, как мне кажется, эффект может быть достаточно заметным и достигаться в обозримое время.
Естественно, маятники должны иметь достаточно близкую частоту колебаний. Иначе на синхронизацию уйдет вечность (и то при условии, что источником энергии для хода часов является нечто вечное, а не банальные гири или пружины.

Для наручных же часов (и карманных тоже) эффект должен быть исчезающе малым, и до успешного завершения эксперимента часы остановятся от того, что просто кончился завод. Их придется заводить, что опять приведет к потере синхронизации. Применение механических средств завода будет воздействовать на баланс гораздо сильнее, чем другие часы, что также приведет к потере синхронизации.
В результате опыт, как мне кажется, никакого результата не даст.

Насколько сильна должна быть энергия акустической волны, чтобы внести влияние в ход другого маятника? Ведь она даже на ушные перепонки почти не действует, слышимое тиканье- это звук палет и анкерного спускового колеса. А конвекционные потоки, или другая циркуляция воздуха не будут ли вносить или компенсировать влияние за счет акустического импульса? А отраженные от стен или предметов волны?

Пример, скорее всего, и давался в рамках семинара как пояснение к теории связанных колебательных систем. Естественно условия там предполагаются идеальные, а проведение эксперимета бесконечно долгим с сохранением механическими системами (часами) первоначальных параметров. В наших реальных условиях такое естественно невозможно ввиду массы влияющих факторов из вне. Господа, кто выложил свои часы и ждет синхронизации,- кина не будет :D. А уважаемого ТСа попросим показать копии конспекта, дабы выяснить о чем мы тут спорим :D.

У упомянутого Бориса Аркадьевича, не имеющий конспекта к экзамену не допускался, а обладатель красочно оформленного, записанного с его слов, с комментариями академика, автоматически получал "отлично". Притом если обладатель такого конспекта изъяснялся по-книжному, оценка съезжала до "удовлетворительно".

А у Владимира Николаевича как там было с академическими требованиями ?

Давайте лучше про Урри Геллера, ведь действительно запускал часы "через "телевизор" :)))

В силу обстоятельств ув. В.Н.Челомей, хотя и являлся зав. моей кафедрой, считанное количество раз осчастливливал нас своим посещением, по-моему вообще раза три. Поэтому, слушая небожителя, ни о каких конспектах никто не думал.

Вспоминая золотые годы, был у нас один товарищ с феноменально памятью, тренировался на атласах, восстанавливая по памяти все, взглянув на них в течение 2 минут.
Так он задавал вопрос академику касательно того, что как тот отнесется к тому, что ответ на вопрос будет точно произведен по его конспекту, но без предоставления комментариев.
Академик уверял, что такого быть не может. Можно только списать ;))
Так вот Сашок, однокурсник, полностью восстановил ответы на поочередно 3 вытянутых билета,
академик дышал ему в затылок исключая списывание.
Да, замечательные люди - академики, с ними не соскучишься ...

Это который с Биг Беном шалил?

Селяне, муж с женой на заседании. Муж : "Анют, хочешь Келдыша покажу ?!"
Та вся пунцовая: "Ну, что ты, Вань, дома-дома.."

Да с Большим Бэном он шалил. Парадокс в том, что будучи в Советском Союзе, я тоже участвововал по противоположную сторону экрана. Из четырех часов, пошли двое, которые уже год считались нерабочими.

На всяк случай убрал руку с часами от монитора. Попечатаю пока одой... :D

:)))
Да не, дело было давно, когда Геллер приезжал в Москву и из студии в Остакино манипулировал.

Часы были на расстоянии около 4 метров от экрана телевизора.

http://anomalia.kulichki.ru/photo2/153.htm