277. Das physische Pendel.

Ein ^physisches Pendel^ ist jeder Körper, der in einem Punkte so

aufgehängt ist, daß sein Schwerpunkt vertikal unter dem Aufhängepunkte

liegt und nun etwas aus dieser Lage gebracht wird. Die gewöhnlich bei

Uhren verwendeten Pendel bestehen aus einer am oberen Endpunkte drehbar

befestigten Stange und einem am unteren Ende befestigten schweren Körper

von Kugel- oder Linsenform. Unter der Pendellänge eines solchen Pendels

ist zu verstehen die Länge eines mathematischen Pendels, das eben so

rasch schwingt wie das physische Pendel.

Unter ^Sekundenpendel^ versteht man ein Pendel, das in einer Sekunde

eine Schwingung macht, setzt man ~t~ = 1, so ist

(l) g

~1 = π √(-)~; also ~l = --~

(g) π²

ist die Länge des Sekundenpendels. Diese Länge ist bloß von der

Beschleunigung ~g~ der Schwere abhängig, man kann also eine Größe durch

die andere bestimmen. Mißt man die Länge des Sekundenpendels, so kann

man daraus ~g~ berechnen, und es ist dies die genaueste Methode zur

Bestimmung von ~g~. Nun ist aber die Schwerkraft am Äquator kleiner als

bei uns, einerseits weil wegen der Abplattung der Erde die Punkte am

Äquator weiter vom Erdmittelpunkte entfernt sind, andererseits weil die

Zentrifugalkraft, die durch die Achsendrehung der Erde hervorgebracht

wird, auch am Äquator größer ist und die Schwerkraft um mehr vermindert.

Gegen die Pole nimmt die Schwerkraft noch weiter zu und die

Zentrifugalkraft nimmt ab. Deshalb ist sowohl die Länge des

Sekundenpendels als die Größe von ~g~ abhängig von der geographischen

Breite.

Man fand:

Geographische Breite. Länge des Sekundenpendels. Wert von ~g~.

0° 0,99103 9,78103

45° 0,99356 9,80606

90° 0,99610 9,83109

Auch bei der Erhebung über die Meeresoberfläche ändert sich die Länge

des Sekundenpendels und der Wert von ~g~ aus denselben Gründen; beide

nehmen ab.

Aufgaben:

#242.# Wie lang muß ein Pendel sein, das in der Sekunde 2, 3, 4, 10

Schwingungen, das in der Minute 15, 10, 5 Schwingungen macht? (~g~ =

9,81.)

#243.# Eine Pendeluhr geht täglich um 3 Minuten vor (stündlich um 7"

nach). In welchem Verhältnis (um wie viel %) muß das Pendel verändert

werden, damit die Uhr richtig geht?

#244.# Ein Sekundenpendel, das an einem Ort mit der Beschleunigung ~g~ =

9,8088 richtig geht, macht am Äquator täglich 126 Schwingungen zu wenig,

an einem andern Ort täglich 44 Schwingungen zu viel. Wie groß ist dort

die Erdbeschleunigung?

#245.# Wie groß ist die Erdbeschleunigung, wenn ein Pendel von

0,9926 _m_ Länge genau in Sekunden schwingt? Wie groß ist die

Erdbeschleunigung, wenn ein Pendel von 0,99 _m_ Länge in der Stunde um

14 Schwingungen mehr macht als das Sekundenpendel?

#246.# Eine Uhr, deren Pendel eine Länge von 0,682 _m_ hat, geht in der

Stunde um 1' 16" nach; um wieviel muß man die Pendellänge verändern,

damit sie recht geht?

#247.# Um wieviel wird eine Uhr im Tage falsch gehen, wenn man ihr

Pendel um ½% verlängert?

#248.# Zwei Turmuhren haben eiserne Pendel von verschiedener Länge. Wenn

nun beide Pendel um gleich viel Grad erwärmt werden, gehen dann beide

Uhren um gleichviel falsch?

Lehrbuch der Physik zum Schulgebrauche. · 第 312 / 340 题