Aufbau und Durchführung
Ein rechteckiger Pendelkörper wird bifilar (an zwei Fäden) aufgehängt. Im Nulldurchgang wird eine Lichtschranke angebracht und an die Torsteuerung mit angkoppeltem Zähler angeschlossen. Der Uhrenstart beginnt mit dem 1. Impuls (Hell-Dunkel-Übergang), der Uhrenstop erfolgt mit dem 10. Impuls (Hell-Dunkel-Übergang). Dadurch wird genau die Zeit von fünf Schwingungen gemessen.
Man bestimmt die Abhängigkeit der Schwingungsdauer von
- der Masse des Pendelkörpers, dazu verwendet man gleiche Eisen- und einen Alukörper.
- der Anfangsauslenkung des Pendelkörpers
Beobachtung
Bei einer Pendellänge von \(l=68\,\rm{cm}\) erhalten wir folgende Messwerte.
| Zeit für 5 Vollschwingungen in s | ||
|---|---|---|
| Geringe Auslenkung | große Auslenkung | |
| Eisenkörper (schwer) | \(8{,}33\) | \(8{,}42\) |
| Alukörper (leicht) | \(8{,}29\) | \(8{,}43\) |
Ergebnis
- Die Schwingungsdauer \(T\) ist von der Masse unabhängig.
- Die Schwingungsdauer \(T\) nimmt bei großer Auslenkung etwas zu.
- Für kleine Auslenkungen stimmen die Werte gut mit dem theoretischen Wert \(T = 2\,\pi \cdot \sqrt {\frac{l}{g}} \) überein.