Коротка характеристика методів

Для виміру проміжку часу в залежності від його величини застосовуються різні методи: механічні, стробоскопічні та електричні.

М

єханічні методизастосовуються для вимірювання досить тривалих проміжків часу. Вони використовуються такі прилади, як годинник, метроном і секундомір, які забезпечують точність виміру часу до 0,5 – 0,1с.

Метроном служить відліку рівних проміжків часу невеликий величини. До його складу входить маятник А – рухомий вантаж Р на металевому стрижні, який коливається біля горизонтальної осі (у вертикальній площині спостереження) навколо точки О (рис.). Причому тривалість одного коливання можна змінювати, пересуваючи вантаж Р стрижнем вгору або вниз. На прихованому в корпусі кінці стрижня закріплено противагу G. Вбудований пружинний механізм підтримує коливання маятника і відбиває кожен його розмах.

Секундомір застосовується у лабораторній практиці для вимірювання проміжків часу від кількох секунд до кількох хвилин. Він має 2 стрілки – хвилинну та секундну – для кожної з яких є свій циферблат. Один оберт секундної стрілки відповідає 1 хвилині, а хвилинної - 10 хв.

Для заводу секундоміра і для його керування служить верхня головка: при першому натисканні на неї стрілки починають рухатися, при другому - зупиняються. Таким чином, відлік за циферблатом дає проміжок часу між натисканнями головки, Точність зазвичай дорівнює 0,2с. Нарешті, при третьому натисканні головки обидві стрілки повертаються до нульового положення.

Стробоскопічні методизастосовуються для вимірювання частоти періодичних процесів. В основу цього методу покладеностробоскопічнийефект,що виникає в певних умовах при освітленні періодичного руху окремими короткими спалахами, що йдуть один за одним через рівні проміжки часу.

Але якщо частота спалахів дорівнює

, тобто. проміжок часу між спалахами більший у 2 рази. Тоді положення другої краплі в точці М не висвітлюватиметься, але висвітлиться таке положення третьої краплі, і далі 5-й, 7-й і т.д., (тобто кожної другої). Але картина, що сприймається візуально, на екрані не зміниться. Аналогічно при частоті спалахів, що дорівнює, де

- коефіцієнт кратності частот, деяке натуральне число, - в цьому полягає умова кратності частот.

Отже, якщо світлові спалахи йдуть через проміжки часу, точно збігаються з періодом руху тіла або кратні йому, то воно буде бачитися нам завжди в тому самому положенні, тобто. здаватиметься тим, хто зупинився .

Увага! З усіх можливих частот

світлових спалахів частота при-найбільша.  Правило: якщо не можна знайтибільше, ніж вже встановлене(при якому вже має місце стробоскопічний ефект), кратне значення частоти спалахів, при якій також матиме місце зупинка досліджуваного руху, то, де- частота механічного періодичного руху.

У цій роботі щодо швидкості обертання мотора треба врахувати, що період обертання мотора (час одного повного обороту) втричі (т.к. три чорних сектори) рази менше, ніж проміжок часу між зміною чорних секторів. Тобто.

.

Електричні методивимірювання часу використовуються у разі малих тимчасових проміжків і реалізовані в приладах: балістичний гальванометр (до 10 -3с) та електронний осцилограф (до 10 -9з). Такі швидкі процеси у механіцімакротіл не зустрічаються, і ми на них зупинятись не будемо.

---