Ein Pendel besteht aus nur wenigen Komponenten, darunter einer Schnur oder einem Draht, einem Bob oder einer Art Gewicht und einem Fixpunkt. Sie können verwendet werden, um zu beweisen, dass sich der Planet um eine Achse dreht. Das Pendel ist ein beliebtes Gerät, das in Uhren verwendet wird.
Eigenschaften
Ein Pendel wird traditionell als ein Objekt definiert, das an einem festen Punkt hängt. Wenn das Objekt in Bewegung gesetzt wird, kann es unter der Schwerkraft und Trägheit frei schwingen. Ein Pendel kann aus einem Stück Kabel oder Draht hergestellt werden, an dessen einem Ende ein gewisses Gewicht angebracht ist; das andere Ende ist an einem Fixpunkt befestigt.
Teile
Je länger der Draht, der bei der Herstellung eines Pendels verwendet wird, desto länger dauert es, bis das Pendel einen vollen Schwung oder eine „Periode“ vollendet hat, nachdem es in Bewegung gesetzt wurde. Das Gewicht des Bobs hat im Allgemeinen wenig Einfluss auf die Bewegung eines Pendels. Der Punkt, an dem ein Pendel befestigt ist, muss eine flüssige Bewegung ermöglichen. Um den Luftwiderstand beim Stoppen eines in Bewegung gesetzten Pendels zu bekämpfen, werden elektromagnetische Eisenmanschetten verwendet. Sie ziehen den Draht an und schalten sich automatisch ein und aus.
Kräfte
Es gibt im Wesentlichen drei Kräfte, die auf ein Pendel wirken, wenn es in Bewegung gesetzt wird. Diese Kräfte sind Trägheit, Schwerkraft und Luftwiderstand. Trägheit ist die Kraft, die das Pendel in eine bestimmte Richtung nach außen schwingen lässt. Wenn ein Pendel in Bewegung gesetzt wird, hält es die Trägheit in Bewegung. Die Schwerkraft ist die Kraft, die das Pendel aus der Richtung zurückzieht, in die es durch die Trägheit aufgenommen wird. Der Luftwiderstand ist die Kraft, die das Pendel in immer kürzeren Bögen hin und her schwingt. Es ist im Wesentlichen die Kraft, die ein Pendel schließlich am Schwingen hindert.
Uhren
Pendel werden in Uhren verwendet, weil ihr gleichmäßiges Schwingen die genaue Zeit halten kann. Die Bobs an Uhrenpendeln können so eingestellt werden, dass die Uhr schneller oder langsamer läuft. Manchmal kann eine Uhr mehrere Anpassungen erfordern, bevor sie als genau angesehen werden kann.
Drehung
Die Idee des Pendels kann verwendet werden, um zu beweisen, dass sich die Erde um eine Achse dreht. 1851 demonstrierte Jean Bernard Leon Foucault, dass sich die Schwingungsebene eines in Bewegung gesetzten 220 Fuß langen Pendels innerhalb von 24 Stunden um etwa 270 Grad dreht. Diese Beobachtung kann beweisen, dass sich die Erde um eine Achse dreht.