鍾擺的時間為什麼是恆定的呢

『壹』 伽利略為什麼會在擺動的實驗中發現了等時性

擺擺動的快慢與擺線的長短有關，擺擺動的快慢與擺錘的重量和擺幅無關。

擺線越長,擺擺動的就越慢.反之,擺擺動的就越快。同一個擺,單位時間內擺動的次數是不變的.擺動的快慢也是一定的,前提是同一個擺。

伽利略對擺動的探究，著名物理學家伽利略在比薩大學讀書時,對擺動規律的探究,是他第一個重要的科學發現，有一次他發現教堂上的吊燈因為風吹而不停地擺動.盡管吊燈的擺動幅度越來越小,但每一次擺動的時間似乎相等。

通過進一步的觀察,伽利略發現：不論擺動的幅度大些還是小些,完成一次擺動的時間（即擺動周期）是一樣的.這在物理學中叫做「擺的等時性原理」。

各種機械擺鍾都是根據這個原理製作的。後來,伽利略又把不同質量的鐵塊系在繩端作擺錘進行實驗.他發現,只要用同一條擺繩,擺動周期並不隨擺錘質量的影響.隨後,伽利略用相同的擺錘,用不同的繩長做實驗,最後得出結論：擺繩越長,往復擺動一次的時間（即擺動周期）就越長。

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皮亞傑的鍾擺實驗室要求兒童得出影響鍾擺速率的因素。被試者中包括幼兒、小學生和中學生。 演示鍾擺運動後，向被試者提供幾種條件：

皮亞傑鍾擺實驗形式運算階段的少年兒童，面對問題，經過思考，先提出幾種可能影響鍾擺運動速率的因素：一是擺錘的重量，二是吊繩的長度，三是鍾擺下落點的高度，四是最初起動力的大小。

然後通過實驗一一驗證了這4個因素各自的影響作用（每次只改變一個因素，其他因素不變），結果得出了只有繩長改變才能影響鍾擺運動的正確結論。

『貳』 什麼是擺的等時性原理

擺的等時性原理是指不論擺動幅度（擺角小於5°時）大些還是小些，完成一次擺動的時間是相同的，現在人們公認伽利略發現了該原理，他在比薩的教堂中觀察吊燈擺動現象時引發的結論。按照等時性原理，如果擺的振幅較小，那麼擺動的周期同擺動的振幅無關。盡管在伽利略之前的好幾個世紀中，等時性早已為阿拉伯人所熟知，但以嚴謹的科學態度去研究這一現象的科學家還是首推伽利略。他指出擺的周期並不取決於擺線上懸掛物的多少，而只取決於擺線長度的平方根。如果不考慮阻力的影響，懸掛在等長線上的一個軟木球或一個鉛球的擺動規律是相同的。

擺的周期公式為:T=2π*√（L/g）.可見,擺的周期與擺長和當地重力加速度有關。

『叄』 擺鍾為什麼能擺個不停而且還能保證鍾表時間的准確性

機械擺鍾的工作原理是動能－勢能的相互轉換

發條上緊了，蓄滿勢能（形變勢能）
發條放鬆，勢能轉換為動能，輸出給「鍾擺」，補充「鍾擺」擺動時所消耗的能量。
當「鍾擺」擺動到一定的高度（重力勢能最大，動能為零），下跌（勢能轉換為動能）使「鍾擺」往回擺動到另一端......

計時則是按其每分鍾擺動多少次（60）來設定、計算的。

原來的靠重力擺動的鍾擺是靠"重力勢能"和"動能"相互轉化來擺動的,簡單的說,如果你把鍾擺拉高,由於重力影響它會往下擺,而到達最低位置後它具有一個速度,不可能直接停在那(就好象剎車不能一下子停一樣),它會繼續沖過最低位置,而擺至最高位置就往回擺是因為重力使它減速直到0,然後向回擺(就象往天上仍東西,它會在上升中減速到0,然後落下).如此往復,就不停的擺動了.
按照上述,鍾擺可以永遠擺下去,但由於阻力存在,它會擺動逐漸減小,最後停止.所以要用發條來提供能量使其擺動.