Aufbau 1
Aufbau 2

Aufbau1 (zu den Aufgaben 1 und 2): Der Stift als Pendelkörper wird in eine ellipsenartige Schwingung versetzt. Für eine besonders ruhige Bewegung kann der Stift in eine durchbohrte Holzkugel gesteckt werden (beim Lehrer erhältlich). Die Pendellänge soll mindestens 1 m betragen.

Aufbau 2 (zu Aufgabe 3): Mit diesem Versuch, der sinngemäß auf das Grafiktablett übertragen werden kann, lassen sich sogenannte Lissajous-Figuren erzeugen. (Aus: Bergmann-Schaefer, Lehrbuch der Experimentalphysik, Bd.1, 9. Auflage, Berlin 1975, S. 187.)

Elliptisches Fadenpendel

Der Versuch:

 

Die Aufgaben:

  1. Weisen Sie nach, dass sowohl die x- als auch die y-Komponente harmonisch schwingen, und bestätigen Sie, dass die Schwingungsdauer jeder Komponente mit dem Wert übereinstimmt, der für ein mathematisches Pendel zu erwarten ist.
  2. Stoßen Sie das Pendel so an, dass sich eine lineare Schwingung ergibt. Welche Phasendifferenz zwischen der x- und der y-Schwingung liegt jetzt vor? (Bestätigung durch Messung!) Für den Neigungswinkel y der Strecke auf dem Tablett gegen die x-Achse gilt für diesen Sonderfall: tan y = a/b, wobei a und b die Amplituden der Komponenten sind. Bestätigen Sie diesen Zusammenhang für verschiedene Amplitudenverhältnisse!
  3. Erzeugen Sie verschiedene Lissajous-Figuren!