Pendelschlange

Seite vorlesen


Biege den Rahmen zur Seite, so dass alle Pendel gleichzeitig losschwingen!

WORUM GEHT ES?
Dieses Exponat besteht aus vielen in einer Linie gereihten Pendeln, die zu einer Seite hin kürzer werden. Alle Pendel können vom Besucher gleichzeitig ausgelenkt werden. Der Besucher fasst dazu den Querbalken, an dem die Pendel hängen, an dem Handgriff an und bewegt damit alle Pendel gleichzeitig, so dass diese den gleichen Startpunkt zum Pendeln erhalten.

Pendeln die Massen vorerst in einer Linie, schwingen sie nach kurzer Zeit ästhetisch in einer Wellenlinie. Kurze Zeit darauf löst sich diese Bewegungsgestalt und alle fangen an so durcheinander zu schwingen, dass man der Vermutung unterliegt, die Pendel kommen nicht mehr aus diesem scheinbaren Chaos heraus. Erstaunlich ist aber, dass sie nach einer gewissen Zeit tatsächlich wieder zu einem geordneten System zurück finden.

WESHALB IST DAS SO?
Wie man beim „Foucault Pendel“ sieht und beim „Variopendel“ systematisch untersuchen kann, hängt die Schwingungsdauer der Pendel von ihrer Länge ab. Bei dieser Station haben die Pendel abnehmende Längen, das kürzeste hat die kleinste Schwingungsdauer und ist deshalb nach einmal hin und her als erstes am Ausgangsort zurück. Das zweite ist langsamer, ist also zu diesem Zeitpunkt noch etwas zurück. Das dritte noch langsamer und ein weiteres Stück zurück, usw. Dadurch entsteht anfangs die Wellenlinie.

Zu einer späteren Zeit sind die Verhältnisse gleich, aber nicht mehr so übersichtlich wie eine Wellenlinie, andererseits keineswegs chaotisch. Theoretisch, wenn kein Energieverlust durch Luftreibung eintreten würde, kämen die Pendel nach einer passenden Zahl von Schwingungen sogar in den Anfangszustand zurück. Das kann man sich an einem vereinfachten Beispiel klar machen: Drei Pendel mit den Schwingungsdauern 1s, 2s und 3s starten gleichzeitig. Nach 2 Schwingungen des langsamsten, 3 Schwingungen des mittleren und 6 Schwingungen des schnellsten Pendels (also insgesamt nach 6s) sind sie alle gleichzeitig wieder am Startpunkt.