Fokoisches Pendel

Foco-Pendel

Die Idee war geboren, ein Foucault-Pendel am Biertisch in Magdeburg zu installieren. Foucaultpendel, wie wirkt es? Mit einem Fadenpendel bewies der französische Mathematiker Jean Bernard Foucault (1819 - 1868) in den Jahren 1850 und 1851, dass sich die Masse um ihre Polarachse dreht. Ein nach dem selben Schema arbeitender Versuchsaufbau heißt Foucaults Pendel. In Hamburg wurde der Ã?

lteste maschinelle Beweis der Erdrotation erlangt.

Bereits 1802 hat Benzenberg Fallversuche im 235 Meter hoch gelegenen Hochhaus der Hamburger Michailiskirche durchgeführt. Foucaultpendel, wie wirkt es? Das Pendel eines Garnpendels schwenkt in der Regel ohne Seitenabweichung hin und her. Wenn man sich vorstellt, dass ein solches Pendel über dem Nord-Pol hängt, wendet sich die Masse durch ihre eigene Drehung vom Pendel ab (siehe Abbildung).

Bei einem Polforscher hingegen scheint sich die Oszillationsebene des Oszillators zu rotieren. Lässt man das Pendel über eine andere Stelle auf der Erde schwenken, sind die Bedingungen recht schwierig zu übersehen. So rotiert beispielsweise in Hamburg die Vibrationsrichtung mit etwa 12°/h.

Damit die Seitenabweichung beobachtet werden kann, muss das Pendel daher über einen größeren Zeitabschnitt oszillieren. In der Regel sind die Dämpfungseinflüsse so groß, dass die Pendelbewegungen zum Stillstand kommen, bevor die Seitenabweichung beobachtet werden kann. So hat Foucault ein Pendel mit einem sehr langem Gewinde (67 m) verwendet. Die Pendelgeschwindigkeit (und damit der für die Bedämpfung zuständige Strömungswiderstand) ist dann verhältnismäßig gering.

Damit die kinetische Energie trotz der geringen Drehzahl so hoch wie möglich bleibt, hat Foucault einen großen Körper mit einer großen Schwungmasse (28 kg) gewählt. Die Foucault Pendel hier im Hause hat einen Schwingungsantrieb. Durch den Pendelantrieb wird die Schwingrichtung nicht beeinflusst! Nach einem Bombenangriff ist die Ingenieurschule der Freie und Hansestadt Hamburg am 21. Juli 1943 ausgelöscht.

1955 übergab der holländische Aussenminister Dr. H. Luns dem Präsidenten der UNO-Generalversammlung im Auftrag des holländischen Volks ein Foucault-Pendel, das ständig schaukeln und so die Rotation der Welt demonstrieren kann.

Die letzte Umbauphase wurde mit einem dekorativen Foucault-Pendel im dritten Stockwerk des Hauses abgeschlossen. In Anlehnung an das Pendel bei der UN in New York sollte dann ein Pendeltrieb zum Ausgleich von Reibungsverlusten entstehen. Gegenüber dem Pendel im UNO-Gebäude, wo das Pendel durch die magnetischen Rückstoßkräfte getrieben wird, sollte hier ein anderer Vortrieb das Pendel ständig in Schwingung versetzen.

Regisseur Dr. Krone unterstützte das Vorhaben und ermöglicht die Entstehung eines stetig schaukelnden Penis. Das Pendel sollte durch eine zweite Graderregung durch Anheben und Absenken des Pendelaufhängungspunktes in Gang gehalten werden, da dies eine richtungsunabhängige Energieversorgung des gesamten Systems ermöglicht. Schon ein Luftzug oder kleine Erschütterungen des Bauwerks oder der erste Aufprall des Panels führte zu einer transversalen Amplitude, die zu einer Fehlleitung führte.

In der Hauptrichtung der Schwingung bewirkt der Frequenzumrichter eine stimulierende Wirkung, in der dazu senkrecht stehenden Drehrichtung wird eine unerwünschte Schwingungsamplitude gedrosselt, da der Transversalamplitude durch die Phasendrehung von 90o Wärme entnommen wird. Durch den Charronring wird dem Pendel auch in transversaler Drehrichtung kontinuierlich Kraft entnommen. Schon die geringste Querverschiebung verursacht Fehler in der Pendelrotation.

Hochpräzise Bewegungen des Antriebes nur in vertikaler Fahrtrichtung zur Vermeidung von Erregungen ersten Ranges. Gummiaufhängung des Panels zur Vermeidung von Reibung. Die Pendelrotation wurde über Jahre hinweg jede halbe Stunde vermessen, um die angestrebte Präzision von etwa 1% und besser zu ereichen. Bei einer grundlegenden Renovierung wurde 1983 die Pendelrosette aus elektrostatischen GrÃ?nden abgebrochen und eine neue montiert.

Das Pendel nahm damals seine heutige Gestalt an. Das Pendel behält seine Ausrichtung aufgrund seiner Massenträgheit im Trägheitssystem bei, so dass es auf der Masse eine Rotation durchläuft. Das Pendel rotiert um den Drehwinkel ? und das Pendel um den Drehwinkel ? (azimutale Rotation). Der Drehwinkel der Pendelfläche beträgt j = 53°33'25": das ist die Drehgeschwindigkeit der Erde: So rotiert die Pendelfläche an der Fachhochschule Hamburg um ca. 12°6' pro Std.

Wäre das Pendel am Nord-Pol, wäre die Pendelrotation gleich der Rotation der Erde, und zwar 15 pro Std. Durch Anheben des in der untersten Position befindlichen Gerätes gegen das Gewicht und die Fliehkraft wird die Energieversorgung erreicht, während es bei der größten Auslenkung wieder um den selben Wert abfällt. Weil dort aber nur die Kraft des Gewichtes des Pendels wirkt, wird die Energiedifferenz zur Bewegung des Panels addiert (siehe Abb.).

Der Erreger muss exakt die doppelte Pendellänge haben. Das Pendelgetriebe ist im fünften Stock zu sehen.

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