Was ist der Zweck des Pendels?

Ein Pendel, abgeleitet vom lateinischen Wort "pendulus", was "hängend" bedeutet, ist ein Körper, der an einem festen Punkt hängt, der beim Zurückziehen und Loslassen hin und her schwingt. Es ist der erste direkte visuelle Beweis, der die Rotation der Erde demonstriert, die nicht auf der Beobachtung des Sternenkreises am Himmel basiert. Fast jedes große Wissenschaftsmuseum hat ein Pendel, das Sie in Bewegung sehen können.

Der italienische Physiker und Astronom Galileo Galilei entdeckte das Prinzip der Schwingbewegung des Pendels. 1581 entdeckte er das Pendel. In seinen Experimenten stellte Galilei fest, dass die Zeit, die für die Hin- und Herbewegung eines Pendels einer bestimmten Länge benötigt wird, gleich bleibt, selbst wenn sein Bogen oder seine Amplitude abnimmt. Durch das Pendel entdeckte Galilei Isochronismen, die wichtigsten Eigenschaften des Pendels, die es für die Zeitmessung nützlich machen.

Pendel wirken auf unterschiedliche Kräfte. Die Trägheit des Pendels – der Widerstand eines physischen Objekts – lässt das Pendel geradeaus und nach oben schwingen. Die nach unten gerichtete Schwerkraft, also die Kraft, die bewirkt, dass zwei Objekte aufeinander zu ziehen, zieht das Pendel gerade zurück. Eine andere Kraft, der Luftwiderstand, der die Geschwindigkeit des Pendels bestimmt, lässt ein Pendel in kürzeren Bögen schwingen.

Ein sogenanntes einfaches Pendel besteht aus einer Masse oder einem als Bob bekannten Gewicht, das an einer Schnur oder einem Kabel einer bestimmten Länge hängt und an einem Drehpunkt befestigt ist. Wenn es aus seiner Ausgangsposition in einen Anfangswinkel verschoben und losgelassen wird, schwingt das Pendel mit periodischen Bewegungen frei hin und her. Alle einfachen Pendel sollten die gleiche Periode haben, das ist die Zeit für einen vollständigen Zyklus eines Linksschwungs und eines Rechtsschwungs, unabhängig von ihrem Anfangswinkel.

Verschiedene Arten von Pendeln sind das bifilare Pendel, das Foucaultsche Pendel und das Torsionspendel. Ein bifilares Pendel wurde verwendet, um die unregelmäßige Rotation der Erde aufzuzeichnen sowie Erdbeben zu erkennen. Das Foucaultsche Pendel, das der französische Physiker Leon Foucault erfunden hat, wird verwendet, um die Rotation der Erde zu demonstrieren. Ein Torsionspendel, obwohl es nicht unbedingt ein Pendel ist, weil es aufgrund der Schwerkraft nicht schwingt, wird oft für Zeitmessungszwecke verwendet, z. B. zur Regulierung des Uhrwerks.