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Pendeluhren

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Physics

University, School

Gymansium Hartberg

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Das Pendel und seine Periodendauer Versuch und Messungen zum Pendel Inhaltsverzeich­nis Kurzfassung. 1 Einleitung. 1 Materialien und Methoden. 2 Ergebnisse. 3 Diskussion. 4 Kurzfassung Ein Pendel ist eine Vorrichtung, bei der eine Masse am Ende eines beweglichen Elements in Schwingung gebracht werden kann. Es ist nicht von vornherein klar, welche Parameter eines Pendels (Pendellänge, Masse, Auslenkungswink­el) für die Zeitdauer einer Schwingung relevant sind. Um diese Frage zu klären, wurde eine Versuchsreihe durchgeführt,‭¦
Pendeluhren

Die Pendeluhr ist eine Uhr, deren Zeitnormal ein mechanisches Pendel ist, das sogenannte Perpendikel. Sie wurde um 1640 von Galileo Galilei erdacht, aber erst von seinem Sohn Vincenzo gebaut.


Galilei hatte die Idee, Pendel zur Zeitmessung einzusetzen, konnte sie aber zu Lebzeiten nicht mehr umsetzen. Erst Christian Huygens nütze dieses Wissen Jahrzehnte später zum Bau einer Pendeluhr.
Huygens baute um 1660 die erste gut funktionierende Pendeluhr, die eine Abweichung von nur 10s/ Tag hatte.

Das war ein ganz wichtiger Schritt in der Genauigkeit der Zeitmessung, denn die bis dahin gängigen Räderuhren hatten eine tägliche Abweichung von 15 Minuten. Es eignet sich eine Pendellänge von rund 25cm oder 1m perfekt.


Das Prinzip einer Pendeluhr ist einfach. Mit einem Gewicht wird die Uhr aufgezogen. Das Absinken des Gewichts liefert die Energie für die fortlaufende Pendelbewegung. Am oberen Ende des Pendels befindet sich der so genannte Anker. Er verhindert, dass das Gewicht sofort hinunter rasselt.

Bei jeder Schwingung gibt der Anker das Ankerrad kurz frei, und dieses kann sich um einen Zahn weiterdregen. Dabei schubst es den Anker etwas an und gibt ihm somit immer wieder neuen Schwung. Die Uhr läuft so lange, bis das Gewicht ganz abgesunken ist.

Die Ganggenauigkeit einer Pendeluhr hängt natürlich auch von der Erdbeschleunigung ab.

Wenn man zum Beispiel eine Pendeluhr exakt auf Graz abgestimmt hat, dann geht sie in Wien pro Tag sieben Sekunden zu schnell. An den Polen und am Äquator würde die Abweichung im Minutenbereich liegen.

Am Mond könnte man die Pendeluhr überhaupt vergessen. Dort dauert die Schwingung jedes Pendels 2,45-mal so lang wie auf der Erde.
Der große Verdienst Galileis war die Erkenntnis, dass die Pendelmasse für die Schwingungsdauer keine Rolle spielt. Er glaubte auch, dass die Schwingungsweite keinen Einfluss auf die Schwingungszeit hat, wa.....[read full text]

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Drehpendeluhren nutzen statt einem hin- und herschwingenden Pendel ein Torsionspendel als Zeitbasis. Torsionspendel sind sehr dämpfungsarm, da sie sich langsam bewegen und daher die Luftreibung gering ist. Drehpendeluhren können daher mit einem Aufzug sehr lange laufen (z. B. ein Jahr).

Drehpendeluhren benötigen derart wenig Leistung, dass sie auch lediglich durch die Luftdruck- und Temperaturschwankungen ihrer Umgebung angetrieben werden können. Solche Uhren besitzen einen Aufzugsmechanismus, der mit einer Druckmessdose ähnlich wie in Manometern arbeitet.

Elektrisch angetriebene Drehpendeluhren haben oft nur dekorativen Wert oder gar ein motorisch angetriebenes Pendel, das .....

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