3B Scientific Pendulum Rod with Angle Sensor, 12V AC (115V,50__60Hz) User Manual
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5.3 Schwerependel
Mit dem mechanischen Aufbau nach Fig. 2 können
Schwingungen von Schwerependeln untersucht
werden.
Zur Registrierung eignen sich ein x-t- (bzw. x-y-t-)
Schreiber, ein Speicheroszilloskop oder ein compu-
tergestütztes Messsystem.
Bei der quantitativen Auswertung des Zusammen-
hangs von Frequenz und Pendellänge ist bei kurzen
Pendellängen (Abstand Drehpunkt – Pendelmasse
<
50 cm) die Beschreibung durch die Beziehung
g
l
T
/
2
π
=
nicht mehr hinreichend genau.
Für eine exakte mathematische Beschreibung sind
die Trägheitsmomente des Pendelstabes, der Pen-
delmasse und der Pendelaufhängung zu berück-
sichtigen.
5.4 Gekoppelte Schwerependel
Mit 2 Winkelaufnehmern können gekoppelte Pen-
delschwingungen realisiert werden (Fig. 5).
Die Pendel werden durch eine Schraubenfeder
(Schraubenfeder 3 N/m U15027) gekoppelt, die in
die Bohrungen der Pendelstäbe eingehängt wird.
Fig 5
5.5 Lissajous- Figuren
Die Ausgangsspannungen der beiden Winkelauf-
nehmer werden an den x- bzw. y-Eingang eines
Koordinatenschreibers (alternativ an ein Speicher-
oszilloskop oder ein computergestütztes Messsys-
tem) angeschlossen. Definierte Phasenverschiebun-
gen zwischen den beiden Schwingungen können
mit Haltemagneten und Freigabekontakten vorge-
geben werden (Fig. 6 und Fig 7).
Bei der Schaltung nach Fig. 7 wird durch das Pen-
del I die Kontaktplatte im tiefsten Punkt geöffnet.
Dadurch wird das Pendel II um 90 ° verzögert frei-
gegeben.
Fig 6 A Spule mit Eisenkern, B Schalter
Fig 7 A Kontaktplatte
Sind die beiden Pendel unterschiedlich lang, treten
Lissajous-Figuren auf, die nicht deckungsgleich
verlaufen.
Für Lissajous-Figuren mit einem Fre-
quenzverhältnis von 1:2 muss einer der Pendelstä-
be 1 m durch einen Flachstab 25 cm ausgewechselt
werden. Der Feinabgleich des Frequenzverhältnis-
ses auf 1:2 wird durch Verschieben der Pendelmas-
se auf dem kurzen Pendelstab vorgenommen.
5.6 Federpendel
Zur Untersuchung an Federpendeln wird der Pen-
delstab gemäß Fig. 8 befestigt.
Fig. 8