下面每一根柱子,都是"真实走 600 秒、水钟读数和秒表差多少"的模拟结果(孔径 1.2 mm)。柱子越低越好。
| 方案 | 误差 | 主要误差来源 |
|---|
只改变孔径这一个条件(容器、水、操作步骤都不变),看看误差怎么变。 拖动上方的滑块,或者直接在图上点选。
古人还发明了沙漏。同样是"流东西计时",它们各有什么优缺点?
水从孔里流出的速度取决于水压,水压由孔上方的水柱高度决定,水越少、压力越小、流得越慢。 沙子是靠颗粒之间互相挤压、一颗一颗"排队"落下的,落速主要由孔颈宽度和颗粒大小决定, 与上面还堆着多少沙关系不大。所以沙漏天生更接近匀速——这也是它能在船上、冬天广泛使用的原因。 但它也有代价:时间固定、读数不连续、做不了长时段。
模仿的就是"流得快不快,跟还剩多少无关"。溢水口把水位死死钉在同一高度, 多余的水直接流走,于是孔上的水柱高度始终不变,水压不变,流速也就不变了。 用"浪费一点水"换来"稳定的水压"——这是工程里非常经典的取舍。