MicroFoucault n° 26: Пробы и ошибки и технические данные. (Часть 2)
3 сентября 2024 г.: Немного замедлился, но все еще на 20% быстрее последнего оборота. (третий день)
4 сентября: за 4 дня эксперимент стал чрезвычайно стабильным и больше не дает мне никакой новой информации.
Значит, пришло время модифицировать его с новыми параметрами…
Испытание 12
Провалы на оси Y — это места, где маятник вращается быстрее всего. Если я смогу заполнить их, общее время вращения станет медленнее, а маятник — точнее. Откуда они берутся и как их устранить?
Одним из возможных виновников может быть смещенный от центра маятник.
Другой причиной может быть крошечное колебание рамки по оси Y. (Ось X, с другой стороны, прочно удерживается между двумя стенами)
Еще одна причина может быть связана с гармоническими колебаниями, вызванными кольцом Шаррона. Как мы можем это определить?
Например, что произойдет, если я осторожно положу на ось Y баланса однограммовую винтовочную пульку (5,5 мм, калибр .22)?
Это было сделано в 7.25 утра.
Эффект от размещения дробинки в 7.25 утра очень хорошо виден на временных данных:
Но мы видим, что маятник вернулся к своему нормальному ходу через полтора часа, точно так же, как будто ничего не произошло.
5 сентября: эксперимент с опережением предыдущего дня можно посмотреть здесь:
Видно, что он никак не повлиял на скорость оборота маятника, который все равно повернулся за 26 часов вместо 33. Значит, полунеудача. Удаляем свинец.
Испытание 13
9:37: Еще один «горячий» эксперимент: установка внешнего укрепления на ось Y — большого блока мрамора, помещенного в заднюю часть маятника. Через 4 часа графики должны показать, вызваны ли провалы кручением рамы по этой оси. Будем надеяться.
11 утра, 12 дня, 1 вечера, 2 вечера, 3 вечера… провал. Кудесантиссиме провал. Маятник остановился и даже немного движется назад. Я больше ничего не понимаю.
16:00: Восприимчивый решил вернуться, и в правильном направлении…
20:00: Все хорошо…
6 сентября: 8 часов: за ночь маятник совершил полуоборот.
Наблюдение: установка внешней арматуры не влияет на скорость вращения маятника. Карамба, опять промахнулся.
Еще одно наблюдение: маятник всегда вращается с нужной скоростью, за исключением тех случаев, когда он находится на оси Y: тогда он поворачивается на 40° за час, что в четыре раза больше.
Если я смогу устранить отверстие на оси Y, у меня будет очень точный маятник Фуко.
Тест 14
8.30 утра: я помещаю два маленьких пузырька с ртутью на патрон маятника в надежде, что ртуть погасит паразитные гармонические колебания. Можно помечтать…
8h40… Полный провал спустя всего десять минут!
9.18 утра: Один из флаконов с ртутью помещается чуть ниже, прямо на колесо баланса.
16.30: Неудача. Маятник вообще не вращается. Пробирка с ртутью удаляется.
19.00: Маятник вращается. Подвесной трос вращается на 15′ по часовой стрелке.
7 сентября 2021 года: погружение также сдвинулось на 15′ по часовой стрелке. Проблема просто существовала: причиной была проволока.
Тест 15
7 сентября 2021 года: Я изготовил систему центрирования для электромагнита, контрольный шаблон, градуированный в градусах, и шаблон для проверки оборотов, откалиброванный для моей широты и градуированный в часах. Собираю систему, центрирую кольцо Шаррона и электромагнит. Очень красиво.
Запущен в 6 вечера и работает отлично. Я очень доволен своим новым индикатором вращения:
8 сентября: Сделал половину оборота за 14 часов, все еще на 20% быстрее. Кривая времени очень чистая и совершенно не похожа на ту, что была на прошлой неделе. Скорость вращения в два раза выше между -10° и 90°, где кривая находится на самом низком уровне, а амплитуда — на самом высоком. Поэтому мне нужно сгладить всю часть кривой, которая находится ниже 0,381129 секунды. Понимание и решение этой задачи станет программой на ближайшие недели.
Вы видите, что мы можем быть удовлетворены точностью этого маятника, если возьмем продолжительность полного оборота, но не в том случае, если будем рассматривать его час за часом. Это происходит потому, что места, где маятник движется вперед, уравновешиваются местами, где он отстает, и среднее между ними дает нам иллюзию, что дела идут не так уж плохо.
Я выделяю три степени качества маятника Фуко:
степень 1: он вращается в правильном направлении, но не более. Скорости вращения экзотические, но вы все равно можете называть его маятником Фуко, пока его направляет Кориолис.
2-я степень: он вращается в правильном направлении, и каждый полный период оборота находится в пределах 10 % (медленнее или быстрее) от того, каким он должен быть. Это хороший маятник Фуко.
3-я степень: он вращается в правильном направлении, и каждый час находится в пределах 10 % (медленнее или быстрее) от того, каким он должен быть. Это отличный маятник Фуко.
8 сентября: изготовление двух амортизаторов — одного с тремя 100-микролитровыми каплями ртути, помещенными в звезду, и другого с тремя 50-микролитровыми каплями. Они предназначены для гашения гармонических колебаний, вызываемых кольцом Шаррона.
Полночь: 50-микролитровый амортизатор установлен на балансовом колесе.
9 сентября, 8.30 утра: никакой заметной разницы, как с демпфером, так и без него. Второй ртутный амортизатор (100 микролитров) устанавливается поверх другого.
10.50 утра: Полный провал, маятник не вращается вообще. Возвращаемся к исходной точке и удаляем верхний демпфер (100 микролитров), оставляя только первый.
10 сентября: Точно так же, как и вчера. Никакой заметной разницы, с амортизатором или без.
7.50 утра: Удаление 50-микролитрового ртутного демпфера. Установил 16-миллиметровое медное вихретоковое кольцо Шаррона. Неудачно: амплитуда слишком мала.
8.30 утра: Установка 26-миллиметрового медного вихретокового кольца Шаррона. Еще одна неудача. Хорошая амплитуда, но … больше никаких оборотов.
15.00: Установка 40-миллиметрового алюминиевого вихретокового кольца Charron.
20:00: Еще один удручающий провал.
9 вечера: Снятие нижнего кольца Шаррона, которое все равно было бесполезно.
11 сентября: 6.45 утра, поворот подвеса на 45° CCW (против часовой стрелки), чтобы переместить зону ошибки на 00 градусов южной широты.
16:00: У ребенка все очень хорошо! Он вдруг решил выдать нам великолепную кривую, которая в два раза более плоская, с гораздо более постоянной скоростью вращения. Я ничего в этом не понимаю, но это работает: я больше ничего не понимаю!
Эта страница снова слишком длинная: остальное здесь
