Ein sehr schönes Experiment ist der Bau eines Wellenpendels. Darunter versteht man mehrere, nebeneinander angeordnete Fadenpendel mit leicht unterschiedlicher Schwingungsdauer. Die Längen bzw. Schwingungsdauern sind aber so gewählt, dass nach einer bestimmten Wiederholungszeit (z.B. 40 sek) alle Pendel zeitgleich wieder in derselben Ausgangsposition sind. Demnach müssen die einzelnen Schwingungsdauern Teiler der Wiederholungszeit sein, z.B. τ = 40/23 oder 40/24 usw.
Die Berechnung der einzelnen Fadenlängen ist aber recht einfach:
Zu Beginn werden alle Pendel synchron in eine Richtung ausgelenkt und dann losgelassen. Durch die unterschiedlichen Schwingungsdauern ergeben sich jetzt spannende Muster bis eben nach der Wiederholungszeit alle Pendel wieder zeitgleich ihre Amplitude besitzen. Danach beginnt wieder ein neuer Zyklus.
Als Pendel verwende ich die Kugeln eines Newtonschen Pendels. Dieses bekommt man sehr günstig auf aliexpress. Vorteil dieser Kugeln ist, dass sie bereits eine Durchführung für einen Faden besitzen.
Zur Aufhängung verwende ich eine dünne Nylonschnur (0.35 mm Durchmesser). Gehalten werden die Pendel von einer Kombination aus 5 mm dicker Aluminiumleiste und M8-Gewindestangen:
Hier bohre ich gerade vorsichtig die 1 mm Löcher, durch die dann die Fäden gezogen werden:
Damit die Kugeln die Nylonschnur straffer ziehen werde ich sie mit M10 Muttern beschweren. Diese muss ich noch im Baumarkt besorgen.
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