Foucault'scher Pendel

Hallo,

ich habe immer geglaubt, dass der Pendel von Foucault dreht, weil sich die Erde dreht. Stimmt scheinbar nicht. Kann mir jemand, GAAAAANZ einfach, erklaeren, wie so ein Pendel funktioniert?

Danke
Roberto

Hi,

natuerlich ist die Erdrotation beteiligt, nur die Geschwindigkeit spielt keine Rolle.

Mach’ der Erde 'nen Papierhut, und zwar so, dass er die Erde auf dem Breitenkreis des Pendels beruehrt. Dann wickelst Du ihn auf einer Ebene ab und malst die urspruengliche Pendelrichtung auf. Diese traegst Du dann parallel verschoben auf weiteren Positionen des Breitenkreises ab, einschliesslich der letzten, die ja auf dem Globus der ersten entspricht. Den Hut wieder der Erde aufsetzen, und Du kannst die jeweilige Pendelrichtung ablesen, die sich einstellt, wenn sich der Startpunkt unter eine marktierte Position dreht.

Ciao Lutz

  1. Erklärungsversuch
    Hallo!

Es stimmt, das Pendel dreht sich eigentlich nicht, es ist die Erde die sich praktisch unter ihm „wegdreht“.
Mal von ganz weit oben betrachtet: Die Ebene in der das Pendel schwingt bleibt immer dieselbe, wird durch die Erddrehung nicht gestört. Da sich die Erde dreht sieht es jetzt so aus (aus der Nähe betrachtet) als würde das Pendel seine Schwingungsebene ändern. Hm, einigermaßen klar?
Das Ganze geht natürlich nur wenn das Pendel möglichst Reibungsfrei und natürlich lange genug (um den Effekt beobachten zu können) schwingt.

Habe noch folgenden Text dazu gefunden:

„Der französische Physiker Jean Bernard Léon Foucault (1819 – 1868) konstruierte im Pariser Pantheon im März 1851 ein Pendel zum direkten experimentellen Nachweis der Erdrotation: An einem 67 m langem Seil hängt eine 28 kg schwer Kugel. Wenn das Pendel in Schwingung versetzt wird, so bleibt die Schwingungsebene unverändert, wenn keine äußeren Störungen einwirken. Wenn die Erde tatsächlich um ihre Achse rotiert, so macht sich dies dadurch bemerkbar, dass sich die Schwingungsebene des Pendels anscheinend in die entgegengesetzte Richtung dreht: Der Drehungswinkel pro Tag hängt von der geographischen Breite ab - an den Polen der Erde ergibt dies 360 Grad an einem Tag, am Äquator 0 Grad“

Vorstellbar? Am Pol dreht sich die komplette Erde unter dem Pendel weg, am Äquator wird das ganze Pendel mit der Erde mitgedreht… (ist physikalisch saumäßig ausgedrückt, soll ja aber nur der Veranschaulichung dienen…)

Schönen Gruß
Andre :smile:

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Hi,

Vorstellbar? Am Pol dreht sich die komplette Erde unter dem
Pendel weg, am Äquator wird das ganze Pendel mit der Erde
mitgedreht…

Um meinen Erklaerungsversuch auf diese Faelle auszudehnen: am Aequator entartet die Kegelmuetze zu einem Zylinder, d.h. die Spitze entfernt sich ins Unendliche, der Breitenkreis wird auf dem Papier zu einer Geraden, der Winkel der Schwingungsebene zu dieser Geraden und damit zum Breitenkreis bleibt (im Extremfall) konstant. Nahe zum Pol verflacht die Muetze bis zur Ebene, der Winkel zum Breitenkreis bei einer Rotation der Erde ueberstreicht entsprechend den Vollkreis fast bis ganz vollstaendig.

Und natuerlich aendert sich die Schwingungsebene, denn das Pendel dreht sich mit. Mathematisch ist das die Parallelverschiebung auf krummen Flaechen.

Ciao Lutz

Hallo!

Es stimmt, das Pendel dreht sich eigentlich nicht, es ist die
Erde die sich praktisch unter ihm „wegdreht“.
Mal von ganz weit oben betrachtet: Die Ebene in der das Pendel
schwingt bleibt immer dieselbe, wird durch die Erddrehung
nicht gestört.

Hallo,

das ist leider nicht richtig. Die Pendelebene kann nicht raumfest bleiben, weil sich die Richtung der Schwerkraft vom raumfesten Bezugsystem aus gesehen ständig ändert.

Gruß
OLIVER

Corioliskraft
Hallo,

die häufigste Erklärung ist die, dass die Pendelebene fest bleibt und sich die Erde darunter wegdreht. Das ist leider nicht richtig, denn mit der Erddrehung dreht sich natürlich auch die Richtung der Schwerkraft.

Die richtige Erklärung geht über die Corioliskraft, die besagt, dass sich ein Körper, der sich in einem rotierndem Bezugssystem bewegt senkrecht zu seiner Geschwindigkeit eine Beschleunigung erfährt. Bei jeder Schwingsperiode sammelt sich nun diese Querbeschleunigung an und dreht damit die Pendelebene ein wenig.

Und weil die Coriliskraft abhängig ist von der geographischen Breite, ist dieses Drehen der Ebene damit auch breitenabhänig und dauert zum Beispiel am Pol einen Tag und in München 1,35 Tage.

Gruß
OLIVER

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Hallo,

das ist leider nicht richtig. Die Pendelebene kann nicht
raumfest bleiben, weil sich die Richtung der Schwerkraft vom
raumfesten Bezugsystem aus gesehen ständig ändert.

Gruß
OLIVER

Hallo!
Dann scheint ja auch der Artikel falsch zu sein, den ich gefunden hab und an meine Erklärung noch drangehängt hab.
Schade, wär einfacher zu verstehen gewesen… werd noch mal bisschen drüber grübeln… :smile:
Schönen Gruß
Andre