Natuurkunde

slingeruurwerk


Inleiding

Uitvinder van het slingeruurwerk is Nederlandse wis- en natuurkundige Christiaan Huygens, die leefde in de zeventiende eeuw. In die tijd kreeg men een steeds grotere behoefte naar nauwkeurige tijdmetingen voor onder andere nauwkeurige plaatsbepalingen op zee en voor de steeds ingewikkelder wordende astronomie. In 1656 rondde Huygens zijn onderzoek naar een nauwkeurigere tijdswaarneming af wat resulteerde in een patent op het eerste slingeruurwerk.

Basisprincipe

Het basisprincipe van het slingeruurwerk wordt gevormd door de slinger. Doordat de lengte van de slinger gedurende het slingeren gelijk blijven zal de slinger met een constante slingertijd op en neer slingeren. Deze slingerende beweging zet op zijn beurt het uurwerk in gang. Hierbij is het echter wel van belang dat de lengte van de slinger zeer exact af te stellen met het uurwerk zodat de klok niet te snel of te langzaam loopt.

Verschillende soorten

Om er voor de te zorgen dat de slinger van een slingeruurwerk niet binnen enkele seconden alweer tot stilstand komt, is het noodzakelijk dat de slinger steeds weer een zetje krijgt. Hiervoor zijn in de loop der eeuwen verschillende methodes voor uitgevonden. De meest bekende methode hiervoor is het aandrijven van een slingeruurwerk doormiddel van gewichten. Deze gewichten moeten eens in de zoveel tijd omhoog worden getrokken.

Een andere zeer bekende aandrijfmethode voor slingeruurwerken is het veermechanisme, dat pas jaren na de ontdekking van de aandrijfmethode door gewichten werd ontdekt. Waar bij de aandrijfmethode met gewichten eens in de zoveel tijd de gewichten omhoog moeten worden getrokken, moet bij het veermechanisme eens in de zoveel tijd de veer worden opgedraaid. Het grote voordeel van slingeruurwerken met een veermechanisme als aandrijving was echter dat vanaf dat moment ook tafelklokken konden worden gemaakt. Het was namelijk niet meer nodig een behoorlijke ruimte onder het uurwerk vrij te houden voor de dalende gewichten.

onderzoeksvragen

Formule
Welke formule heeft de basis gevormd voor de uitvinding van het slingeruurwerken welke natuurkundige basisprincipes liggen hier aan ten grondslag?

Lengte vs. Massa
Hoe komt het dat de massa van de slinger geen invloed heeft op de slingertijd en de lengte wel?

Gewichten
Hoe wordt de kracht die de gewichten, die als aandrijving dienen, worden veroorzaakt overgezet naar de slinger?

Ontwikkeling
Hoe heeft het slingeruurwerk zich sinds 1656 ontwikkeld en welke uitvindingen waren hiervoor van groot belang?

Temperatuurverschillen
Bij temperatuursschillen zal de slinger uitzetten of krimpen waardoor de slinger korter of langer wordt en de slingertijd veranderd. Zijn er methoden die dit kunnen voorkomen?