Секундный маятник — маятник , период колебаний которого составляет точно 2 секунды ; одна секунда для отклонения от одного крайнего положения до другого и одна секунда для возвращения обратно (частота колебаний 1/2 Гц ). Груз маятника подвешен на оси так, что он может свободно качаться . Колебания маятника совершаются под действием силы тяжести , силы упругости и силы трения . Во многих случаях силой трения можно пренебречь, а от сил упругости (либо сил тяжести) абстрагироваться, заменив их связями. После того как маятник смещается в сторону от положения равновесия, благодаря силе земного притяжения он возвращается обратно к положению равновесия. Время одного полного цикла качания маятника, то есть время, затрачиваемое маятником на движение от одного крайнего положения до возврата в то же положение, называется периодом колебаний. Длительность периода качания маятника зависит от его длины, а также, в незначительной степени, от распределения груза (расположение момента инерции относительно собственного центра масс ) и амплитуды (размаха) качания маятника.

При ускорении свободного падения , равном стандартному значению (9,80665 м / с ² ), длина секундного маятника составляет 0,994 метра (39,1 дюйма ). Эта величина впервые была установлена французским математиком М. Мерсенном в 1644 году. В 1660 году Лондонское королевское общество предложило использовать длину секундного маятника в качестве универсальной стандартной единицы длины , для которой в 1675 году итальянский изобретатель и метролог Тито Ливио Бураттини предложил специальное название — метр , но идея об универсальной единице измерения в то время не была поддержана, и лишь в XVIII веке получила дальнейшее развитие.

Во время экспедиции в Южную Америку 1671—1673 годов французский астроном Ж. Рише установил, что на широте +5° период колебаний секундного маятника увеличивается по сравнению с тем, который наблюдается в Париже, расположенном на 48-м градусе широты (что было первым прямым доказательством уменьшения силы тяжести по мере приближения к экватору ). С учётом выявленной зависимости в 1790 году французский государственный деятель Ш. Талейран предложил установить величину стандартной единицы длины равной длине секундного маятника на широте 45° . В том же году Томас Джефферсон предложил в рамках задуманной им ввести меру длины, равную одной трети длины секундного маятника, назвав её « фут » ( англ. foot ) .

В 1670 году Уильям Клемент использовал секундный маятник в своей оригинальной версии маятниковых часов Х. Гюйгенса , создав напольные часы, которые могли отсчитывать секунды .

См. также

• Маятник
• Математический маятник

Примечания