L'errore circolare in pratica

tutti gli argomenti pratici e teorici inerenti agli orologi a pendolo
Rispondi
Avatar utente
oscar
Messaggi: 204
Iscritto il: mer 10 gen 2018, 13:36
Località: venezia

L'errore circolare in pratica

Messaggio da oscar »

Per comprendere meglio le misurazioni della regola della tangente, di cui ho parlato in un precedente post, ho verificato le previsioni dell' errore circolare sul mio synchronome.
Quanto segue proviene da una singola sessione in cui il pendolo oscillava liberamente a partire da 3,3 gradi dalla verticale fino a meno di 1 grado, come mostrato nel grafico seguente, la base dei tempi è in ore. Il processo e' stato ripetuto due volte, il secondo picco verso il basso differisce dal primo solo per avere la porta aperta anziché chiusa. Il recupero di energia che si nota alle ore 2 e' stato ottenuto con l' impulsazione magnetica descritta al post della Regola della Tangente, ad un livello di potenza qualche volta superiore rispetto a quello tipico.
Jan9 theta sweep.jpg
Jan9 theta sweep.jpg (22.94 KiB) Visto 691 volte
Nei grafici seguenti si confronta l'errore circolare teorico, ΔP/P = - α2/16, con la variazione del periodo P misurata. α e' il semiangolo dell'oscillazione del pendolo, vedi per esempio P.Woodward, "My own right time", pag.78.
Pasted Graphic.jpg
Pasted Graphic.jpg (89.49 KiB) Visto 691 volte
Sopra, nel grafico centrale, la traccia verde mostra l'oscillazione dell' ampiezza in gradi che diminuisce da 3 a 1 in funzione del tempo, in ore, mentre il pendolo perde in caduta libera gran parte della sua energia, proporzionale al quadrato dell'ampiezza.
Stesso grafico, traccia rossa, ho calcolato la corrispondente variazione dell'errore circolare: da sinistra a destra, da 3 a 1 grado, l'errore circolare varia di - 350 μs, scala a destra in s.
La variazione del periodo misurato nello stesso intervallo di ampiezza, grafico in alto, è di circa + 40 μs, con una fase iniziale in discesa di 20 μs.
Certamente non c'è accordo fra teoria e esperimento. Sto cercando una spiegazione, per favore aiutatemi. Ricordate che è un pendolo in caduta libera, le uniche forze sono la gravità, l'aria e la molla di sospensione.
Data la semplicità dell'esperimento, posso solo pensare a una bizzarra dipendenza dall'ampiezza di uno degli attori principali, che e' anche il più difficile da quantificare, l'attrito dell'aria.

Sappiamo che l'aerodinamica gioca un ruolo per quanto riguarda l'energia media, in effetti il ​​ruolo dominante. Lo dimostra l'immagine seguente che descrive un esperimento identico al precedente ma con la porta della cassa dell'orologio aperta:
Pasted Graphic 1.jpg
Pasted Graphic 1.jpg (97.71 KiB) Visto 691 volte
I grafici esposti sopra, con la porta della cassa aperta, mostrano che il Q del pendolo è aumentato del 50%, traccia in basso, il tempo per raggiungere la stessa ampiezza e' aumentato dei piu' del 50%, grafico in centro traccia verde, il periodo è cambiato di - 60 μs, traccia in alto, e il minimo della relazione fra periodo e ampiezza si e' spostato da 2,5 a 2 gradi. Questo minimo corrisponde all'ampiezza ideale alla quale l'orologio dovrebbe funzionare per rendere la sua regolarità il più insensibile possibile alle variazioni di ampiezza.
La variazione del Q e la perdita di energia più lenta sono coerenti con una ridotta dissipazione aerodinamica con la porta aperta, come da me menzionato anche in un precedente post. Un'ulteriore caratteristica di queste misure sembra essere che la regolarità del periodo diminuisce con l'ampiezza dell'oscillazione, stiamo parlando di deviazioni standard dell'ordine di 10 μs. Sto cercando un modo semplice per dimostrare che non è un problema strumentale. Posso dimostrare che non ha nulla a che fare con l'elettronica, ma non sono altrettanto sicuro della meccanica e dell'ottica dei sensori che forniscono i segnali.

Tempo per la solita dichiarazione di non responsabilità: questo lavoro potrebbe essere pieno di errori di ogni tipo, tutto è stato fatto da me, solo una volta, e circondato dalla confusione e allegria di questi festeggiamenti di fine anno.

Avatar utente
carlo
Site Admin
Messaggi: 7555
Iscritto il: gio 23 feb 2006, 10:19
Località: Bella Liguria - Lavagna
Contatta:

Re: L'errore circolare in pratica

Messaggio da carlo »

oscar ha scritto:
sab 11 gen 2020, 13:43
>>><<<
Certamente non c'è accordo fra teoria e esperimento. Sto cercando una spiegazione, per favore aiutatemi. Ricordate che è un pendolo in caduta libera, le uniche forze sono la gravità, l'aria e la molla di sospensione.
Data la semplicità dell'esperimento, posso solo pensare a una bizzarra dipendenza dall'ampiezza di uno degli attori principali, che e' anche il più difficile da quantificare, l'attrito dell'aria. >>><<<
Non sono certamente nella condizioni di darti suggerimenti, ma ,
  • --pensando alla città in cui vivi
    --il grande livello dell'acqua alta raggiunto in questi giorni
    --i canali che ora, secondo le immagini dei TG, sembrano essere completamente vuoti
non hai preso in considerazione che una variazione ( dovuta alle maree) di "g" anche nell'arco di poche ore possa influenzare la durata della vibrazione ?

Cordialità.
Carlo
The best is yet to come
cchiù lluonga è a pinsata, cchiù granni è a minchiata :lol:
_________________________________________________

Immagine

elenco dell'attrezzatura usata in vendita per orologiai hobbisti

Avatar utente
oscar
Messaggi: 204
Iscritto il: mer 10 gen 2018, 13:36
Località: venezia

Re: L'errore circolare in pratica

Messaggio da oscar »

Interessante quello che suggerisci ma l'effetto non cambierebbe l'errore circolare, si sovrapporrebbe, ed e' in teoria un effetto troppo piccolo in assoluto. E' vero che Venezia ha la marea piu' forte del mediterraneo ma ti immagini gli orologi in Bretagna cosa farebbero.

Avatar utente
carlo
Site Admin
Messaggi: 7555
Iscritto il: gio 23 feb 2006, 10:19
Località: Bella Liguria - Lavagna
Contatta:

Re: L'errore circolare in pratica

Messaggio da carlo »

oscar ha scritto:
lun 13 gen 2020, 19:29
>>><<< .....ma ti immagini gli orologi in Bretagna cosa farebbero.
...non "farebbero"...fanno!! $£"&&

Cordialità.
Carlo
The best is yet to come
cchiù lluonga è a pinsata, cchiù granni è a minchiata :lol:
_________________________________________________

Immagine

elenco dell'attrezzatura usata in vendita per orologiai hobbisti

Rispondi