Meine Küchenuhr hat ein Pendel, das nur zur Dekoration dient und die Uhr nicht antreibt. Der Arm des Pendels hat einen Magneten, der von einem zweiten Magneten abgestoßen wird, der am Gehäuse der Uhr befestigt ist. Die abstoßenden Magnete sind am nächsten, wenn das Pendel am tiefsten Punkt ist.
Wir sind uns (hoffentlich) alle einig, dass ein normales Pendel aufgrund von Reibung irgendwann langsamer werden würde. Aber ich kann mich ehrlich gesagt nicht erinnern, jemals das Pendel der Uhr in Ruhe gesehen zu haben.
Nach meinen Berechnungen würde der Magnet das Pendel verlangsamen, wenn es fällt, aber es beschleunigen, wenn es auf der anderen Seite nach oben schwingt. Wie würde ein Magnet also tatsächlich einen Nettonutzen für das Pendel schaffen?
Wird das Pendel irgendwann anhalten, oder wenn nicht, wie verstößt es nicht gegen die Gesetze der Thermodynamik?
Das Pendel wird vom Magneten angetrieben: Der feste Magnet in der Uhr ist eigentlich der Pol eines Elektromagneten, den die Uhr verwendet, um das Pendel anzutreiben: Die Uhr gibt über den Elektromagneten Energie in das Pendel. Mit ziemlicher Sicherheit „horcht“ die Uhr auf das Pendel, indem sie den induzierten Strom im Elektromagneten beobachtet, und gibt ihm dann einen Tritt, wenn er gerade vorbei ist (oder zieht ihn alternativ, wenn er sich nähert).
Leute haben Techniken wie diese verwendet, um tatsächlich ein zeithaltendes Pendel anzutreiben (ich nehme an, dieses Pendel hält nicht die Zeit, sondern ist nur dekorativ), aber ich glaube, dass sie nicht so gut sind, wie Sie es erwarten würden, weil das Pendel effektiv nicht sehr ist 'kostenlos'. „Frei“ ist ein Kunstbegriff im Design von Pendeluhren, der sich im Wesentlichen darauf bezieht, wie sehr das Pendel durch den Mechanismus gestört wird, der es antreibt und/oder Schwingungen zählt, wobei das Ziel darin besteht, Pendel herzustellen, die so wenig wie möglich gestört werden. Die ultimative Grenze dafür sind Uhren, bei denen es zwei Pendel gibt: eines, das die Zeit hält, und das andere, das Sekunden zählt, um zu entscheiden, wann das gute Pendel geschlagen werden soll (und der Schlagmechanismus synchronisiert auch das Sekundärpendel), die als "freies Pendel" bezeichnet werden. Uhren.
Um die Frage direkt zu beantworten - Nein. Ihre Uhr verstößt nicht gegen die Gesetze der Thermodynamik.
Wenn (wie Sie vermuten) das Pendel rein dekorativ ist, dann ist der feste Magnet, wie tfb feststellt, ein Elektromagnet, der von einem oszillierenden Strom angetrieben wird. Dies liefert ein oszillierendes Feld, um das Pendel in Phase mit seiner Schwingung zu treten; Genauso wie ein Vater sein Kind im Park schaukeln lässt. Nichts mehr dazu.
Nebenbei erwähnen Sie, dass das Pendel die Uhr nicht "antreibt"; Es ist erwähnenswert, dass Pendel niemals Uhren antreiben. Bei einer klassischen alten Standuhr wird die Energie durch absteigende Gewichte oder eine Spiralfeder geliefert, die aufgezogen werden müssen. Beim Abwickeln liefert es ein Drehmoment, um den Uhrmechanismus zu drehen. Der Zweck des Pendels besteht darin, die Geschwindigkeit zu regulieren, mit der sich der Mechanismus dreht. Dies geschieht durch eine Hemmung – ein geniales kleines Widget, das die Energie in regelmäßigen Paketen freisetzt. Hier ist ein einfaches Beispiel:
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Anchor_escapement_animation_217x328px.gif
Die Hemmung gibt dem Pendel außerdem bei jedem Tick (oder Tack) einen kleinen Kick und sorgt so dafür, dass es weiterschwingt.
Das Gewicht und die Länge des Pendels regulieren zusammen die Schwingungsdauer oder "Geschwindigkeit" des Uhrwerks. Die Energie Ihrer Uhr wird durch Batteriestrom bereitgestellt. Ein Teil dieser Energie wird auch verwendet, um die Elektromagnetik des Pendels zu "antreiben". Da die Schwungenergie des Pendels bei jedem Schwung von der Batterie bereitgestellt wird, arbeitet Ihre Uhr im Einklang mit den Gesetzen der Thermodynamik.
David z
theonlygusti