Bilanciere orologio e oscillazione
INFLUENZA DI UNA FORZA ESTERNA SULLA DURATA OSCILLAZIONE BILANCIERE
Le oscillazioni dell'organo regolatore negli orologi sono isocrone quando libero e ben equilibrato. Non lo sarà più quando una forza esterna agisce sul bilanciere durante le sue oscillazioni. Se questa forza aumenta la velocità del bilanciere, è un'impulsione; se ne diminuisce la velocità, è una resistenza.
Calcolo
La corsa può decomporsi in 3 parti: E1 B -- BA -- AE3. L'arco E1 B è percorso nello stesso tempo senza impulsione, mentre l'arco BA è percorso con velocità maggiore sotto l'influenza della forza aggiunta. Il bilanciere arriva con velocità superiore. Dopo il punto morto, percorrerà un arco più grande ma impiegherà lo stesso tempo. L'impulsione prima del punto morto diminuisce la durata di oscillazione. La resistenza prima del punto morto aumenta questa durata.
Formula
UN'IMPULSIONE DOPO IL PASSAGGIO DEL BILANCIERE DAL SUO PUNTO MORTO AUMENTA LA DURATA DI OSCILLAZIONE MENTRE UNA RESISTENZA LA DIMINUISCE.
La perturbazione dipende dall'intensità della forza e dal tempo di azione. Due forze uguali non hanno lo stesso effetto se i bilancieri differiscono. Più il fattore d'inerzia è grande, più debole la perturbazione.
LA PERTURBAZIONE DI UNA FORZA ESTERNA AUMENTERA' IN PROPORZIONE DELLA SUA INTENSITA' E DELLA SUA DURATA IN RAPPORTO AL FATTORE D'INERZIA DEL BILANCIERE E DELLA SUA VELOCITA'.
Oscillazione
Un'oscillazione comprende 2 alternanze. La maggiore distanza angolare dal punto morto si chiama amplitudine. Il camminamento è l'angolo doppio dell'amplitudine. Il numero di oscillazioni compiute in un secondo è la frequenza.
L'energia cinetica dipende dalla massa e dalla ripartizione rispetto all'asse di rotazione. I bilancieri anulari allontanano massa dall'asse, aumentando il fattore d'inerzia senza aumentare il peso.
Calcoli oscillazione bilanciere orologio
Bilanciere con 18.000 alternanze all'ora:
2 alternanze = 1 oscillazione 18000 alternanze/ora = 9000 oscillazioni/ora 9000 oscillazioni/ora / 3600 secondi = 2,5 oscillazioni/secondo = 2,5 Hertz
La durata di un'oscillazione: T (Periodo) = 1/F (Frequenza) = 1/2,5 = 0,4 secondi
Il periodo è il rapporto tra l'inerzia e il momento elastico della spirale sotto radice quadrata. L'inerzia è il prodotto del peso per il quadrato del raggio di girazione.
Esempio: Periodo 0,4 / 3600 = 9000 x 2 = 18000 alternanze/ora