Der Geek-Atlas (German Edition)

und
     erläutern ihnen die Geschichte der Abtei und der dort Beerdigten.
    Da die Abtei mitten in London liegt, ist sie ein idealer Ausgangspunkt für den Besuch der Londoner Wissenschafts-Stätten etwa
     des Science-Museums ( Kapitel 77 ), des Hunterian-Museums ( Kapitel 64 ) oder des Faraday-Museums ( Kapitel 75 ).
    Praktische Informationen
    Da Westminster Abbey für offizielle Zeremonien genutzt wird, sollten Sie die Öffnungszeiten für Ihren Besuchstag prüfen. Details
     finden Sie unter http://www.westminster-abbey.org/ .
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    Uhren und das Hookesche Gesetz
    Drei der in Westminster Abbey beerdigten Personen sind Uhrmacher (Harrison, Tompion und Graham), was die Bedeutung der Zeitmessung
     dokumentiert. Zwei grundlegende Mechanismen der Zeitmessung sind Pendel und Federn. Der niederländische Wissenschaftler Christiaan
     Huygens nutzte Pendel zum Bau seiner Uhren (siehe Das Pendel ). Die Periode des Pendels hängt ausschließlich von dessen Länge ab. Daher konnte ein Pendel mit einem Mechanismus verbunden
     werden, der ihn schwingen ließ, ohne die Periode zu beeinflussen.
    Die andere Methode der Zeitmessung, die üblicherweise bei kleinen Stand- und Armbanduhren verwendet wird, besteht aus einer
     Kombination aus Unruh und Unruhfeder.
    Mechanische Uhren bestehen aus drei wesentlichen Komponenten: einer Möglichkeit zur Energiegewinnung, eine Hemmung zur Kontrolle
     der Energienutzung und einem Mechanismus zur Zeitmessung. Die Energie wird üblicherweise durch ein fallendes Gewicht oder
     eine fest gespannte Feder gewonnen. Die Hemmung besteht aus einem Zahnrad (dem sog. Ankerrad) und einer gekrümmten Stange
     mit einer Verzahnung (die sog. Palette), die mit dem Zahnrad verbunden ist.
    Robert Hooke erfand einen als Ankerhemmung bezeichneten Mechanismus (benannt nach der Form der bebogenen Stange). Bei diesem
     Mechanismus wird die Unruh durch die Energiequelle der Uhr (etwa eine große Feder) angetrieben und möchte rotieren. Diese
     Rotation wird durch den Anker verhindert (siehe Abbildung 79.2 ).
    Abbildung 79.2 Ankerhemmung
    Der Anker wird entweder durch ein vor und zurück schwingendes Pendel, oder durch ein Ankerrad gesteuert. Durch die Vor/Zurück-Bewegung
     des Ankers können die Zähne das Ankerrad so freizugeben, dass es sich um einen Zahn bewegt und dann auf der Gegenseite des
     Ankers wieder abgefangen wird. Bei dieser Hemmung wird die Energie des Ankerrads an den Anker und so an das Pendel oder an
     Unruh und Feder weitergegeben. Der Anker steuert die Bewegung des Ankerrads und gibt gleichzeitig einen Teil seiner Energie
     an den Steuermechanismus ab – auf diese Weise wird das Tempo gehalten und eine gleichmäßige, fortlaufende Bewegung beispielsweise
     eines Pendels erzielt.
    Aufgrund des Hookeschen Gesetzes können auch Federn genutzt werden, um eine gleichförmige Bewegung wie bei einem Pendel zu
     erzielen. Dieses Gesetz besagt, dass die Kraft die notwendig ist, um die Feder zu strecken, proportional zur Streckung ist.
     Formal lässt sich das mit der Gleichung 79.1 ausdrücken.
    Gleichung 79.1. Hookesches Gesetz
    Die Kraft F ist notwendig, um eine Feder um die Länge x zu strecken. Dabei ist k eine Konstante, die sich auf die Feder selbst
     bezieht. Diese Kraft F ist negativ, da es sich um die Kraft der Feder handelt, die diese ausübt, um sich selbst wieder in
     die ursprüngliche Position zu bringen.
    Wird eine Feder mit einer Masse m gestreckt und wieder entspannt, erfolgt eine harmonische Schwingung. Die Feder hüpft aufgrund
     der im Hookeschen Gesetz definierten Kraft auf und ab. Die Frequenz f wird dabei von der Masse und der Federkonstanten bestimmt
     (siehe Gleichung 79.2 ).
    Gleichung 79.2. Frequenz der Federschwingung
    Hooke nutzte diese Erkenntnis, um einen Mechanismus zu entwickeln, bei dem eine Feder ein Rad antreibt. Bei seinem Entwurf
     wird eine gerade Feder genutzt, während der gängige Mechanismus eine kreisförmige Feder verwendet, die ein Rad vor und zurück
     dreht (siehe Abbildung 79.3 ). Durch die Rotation dieser sogenannten Unruh wird die Bewegung der Hemmung gesteuert. Die Schwingungsfrequenz der Unruh
     ist abhängig von deren Masse und den Eigenschaften der Feder.
    Abbildung 79.3 Unruh und Feder
    Hookes Ankerhemmung hatte allerdings einen großen Nachteil: Aufgrund der Form der Verzahnung und des Ankers drückte er die
     Unruh bei jeder ihrer Bewegungen ein wenig nach hinten.
    Graham löste dieses Problem mittels der nach ihm benannten Grahamhemmung