Ein Drei-Zeiten-Pendel ist ein „Gerät”, bei dem drei Pendel unabhängig voneinander schwingen können.
Die Kugeln sind gleich schwer und gleich groß.
(seitlich)
Die Kugeln, die hin- und herschwingen, sind an doppelten, v‑förmigen Fäden aufgehängt.
(von vorne)
Aufgabe ist es, die drei Pendel so zu harmonisieren, dass sie im gleichen Rhytmus schwingen.
Man bewegt die unterste (blaue) Kugel etwas zur Seite und lässt sie dann los, damit sie zu pendeln beginnt .
Nun nimmt man die mittlere (schwarze) Kugel, wartet bis die blaue Kugel den seitlichen Wendepunkt erreicht hat und lässt dann diese auch pendeln.
Der Wendepunkt ist der Punkt (bzw. Ort), an dem das Pendel die maximale Höhe erreicht.
Am Wendepunkt schwingt das Pendel in die entgegengesetzte Richtung wieder zurück.
Nach kürzester Zeit schwingen die beiden sich bewegenden Pendel disharmonisch. Ab und zu treffen sie sich an gemeinsamen Wendepunkten. Gleich darauf pendeln sie wieder unterschiedlich.
Auch nach mehrmaligen Anstoßen der Pendel harmonisiert sich nichts, auch nicht, wenn man das mittlere Pendel weiter auslenkt.
Es spielt auch keine Rolle, welche Pendel man zuerst auslenkt.
Auch das oberste (rote) Pendel spielt nicht mit, egal zu welchem anderen Pendel man versucht, es zu harmonisieren.
Die Schwingungsdauer eines Pendels – also die Zeit, in dem das Pendel einmal hin- und herschwingt (und den Anfangspunkt wieder erreicht) – ist durch eine physikalische bzw. mathematische Formel (mathematisches Pendel) beschrieben.
Die Formel ist sehr einfach.
- t ist die Schwingungsdauer.
- l ist die Länge des Pendels (die Fadenlänge).
- g ist die Fallgeschwindigkeit (die Gravitation). Diese ist konstant.
- π ist die Kreiszahl und ist ebenfalls konstant.
Wenn sich nun die Zahlen anstatt der Buchstaben denkt, sieht die Formel schon etwas einfacher aus.
- g = 9,80665
- π = 3,1415…
Das einzige, was sich verändern kann, ist die Länge des Pendelfadens.
Bei einem Pendel von einem Meter Länge, ist die Schwingungsdauer 2,00 Sekunden, bei zwei Meter Pendellänge 2,9 Sekunden und bei einer Pendellänge von drei Metern 3,5 Sekunden.
Das einzige, was die Schwingungsdauer bestimmt, ist die Länge, weder die Auslenkhöhe des Pendels, noch die Masse der Kugeln.
Man kann verschieden lange Pendel nicht in Gleichschwingung versetzen.
Schreibe einen Kommentar