Pendel

Perpendikel

Das Pendel (früher auch Pendel genannt) ist ein Körper, der, drehbar an einer Achse oder einem Punkt außerhalb seines Massenschwerpunktes montiert, um seine eigene Ruheposition schwingen kann. Die Ruhelage bedeutet nicht unbedingt, dass das Pendel stillsteht! Die Ruhe- oder Warteposition des Pendels ist bei manchen Menschen auch ein Schwingen oder Drehen in eine bestimmte Richtung. Regelmäßige Bewegung; Einfache harmonische Bewegung;

Energieeinsparung; Periode; Pendel. Mit einem oder zwei Pendeln spielen und erforschen, wie die Periode eines einfachen Pendels von der Länge der Saite, der Masse des Pendels und der Amplitude abhängt.

Pendelkörper

Das Pendel, auch Gravitationspendel genannt (früher auch Pendel genannt,[1] lateinisch Pendel "hängen"), ist ein Korpus, der an einer Drehachse oder einem Ort außerhalb seines Massenschwerpunktes um seine eigene Ruhelage pendeln kann. Insofern sind keine Pendel das Feder- und das Drehpendel. Andererseits wird in der Technologie - vor allem im Fahrzeugbau - die Pendelstütze allgemein als Pendel (z.B. Pendelachsteile ) beschrieben, das sich aufgrund seines Gewichts nicht bewegt.

Charakteristisch für das Gravitationspendel ist, dass seine Schwingungszeit nur von der Dauer, nicht aber von der Form, dem Typ oder der Gewicht des Pendels und auch nicht von der Grösse der maximalen Ablenkung abhängig ist, sofern diese auf wenige Grade begrenzt ist. Ein Pendel ist meistens ein Streifen oder ein Stäbchen, das am Ende mit einer Last belastet wird.

Wird ein solches Pendel aus seiner senkrechten Ruhestellung herausgefahren, schwenkt es unter dem Einfluß der Gravitation zurück und pendelt, solange keine Bedämpfung stattfindet, weiterhin symetrisch zwischen den Eckpunkten als Bewegungsumkehrpunkt um die tiefste mögl. In der Schwingung wird die potenzielle Masseenergie in Bewegungsenergie umgewandelt und wieder zurück.

Im Ruhezustand ist die ganze Schwingungsenergie als Bewegungsenergie, am Scheitel als potenzielle Schwingungsenergie vorhanden. Mit der Zeit wird die überschüssige Wärme gleichmäßig in Bewegungsenergie und potenzielle Wärmeenergie nach dem Virialtheorem untergliedert. Der Gleichmäßigkeitsgrad der Schwingungsdauer eines jeden einzelnen Pulses wird in der Regel bei einer Pendeluhr verwendet. Die Pendel müssen so klein und konstant wie möglich sein, um präzise zu sein.

Es wird zwischen mathematischen und physischen Pendel unterschieden: Die ebenen mathematischen Pendel und das kugelförmige Pendel sind idealisierend für die allgemeine Darstellung von Oszillation. Es wird davon ausgegangen, dass die Gesamtmasse des Hängependels in einem einzigen Ort zusammengefasst ist, der einen festgelegten Aufhängeabstand hat. Dieses Pendel wird etwa durch ein Gewindependel verwirklicht.

Da sich das physische Pendel von dem rechnerischen Pendel durch die Berücksichtigung der Pendelkörperform und -grösse abhebt, entsprechen die physikalischen Pendel in ihrem Wesen stärker den echten Pendel. Zum Beispiel ist die Periode eines Stabpendels, in der ein Pendel an einem Stab mit einer endlichen Schwungmasse aufgehängt wird, immer kleiner als die Periode eines gleich großen rechnerischen Pulses, in der die Schwungmasse vernachlässigbar ist.

2 ] Bei kleinen Ausschlägen wird die Pendelbewegung vereinfacht: Da die Rückstellkraft annähernd der Ausschlaggröße entspricht, ist sie ein harmonischer Schwinger. Foucaults Pendel ermöglichte die Erfassung der Erdrotation: Das Pendel wird von aussen durch die Korioliskraft beaufschlagt, indem es seine Ebene der Oszillation ändert und in einem sich wiederholenden Rhythmus von Oszillation zu Oszillation abgelenkt wird.

Der Lösungsansatz dieser Formel ist periodisch und kann in Abhängigkeit von den anfänglichen physischen Bedingungen als Sinus- und Cosinusfunktion angegeben werden: Das Verallgemeinern des rechnerischen Dreidimensionalen wird als Kugelpendel bezeichnet. Mit zwei gekuppelten Pendel wirken zwei Pendel auf einander eine von beiden Umlenkungen abhaengig. Verbundene Moleküle (z.B. in einem Moleküle oder in einem Festkörper) können oft durch ein Model vieler gekoppelter Pendel annähernd wiedergegeben werden.

Bei mehr als zwei gekoppelten Pendeln können komplizierte Schwingungsbilder auftreten, wenn die Grundschwingungen von unterschiedlich gestalteten Eigenschwingungsformen (oder Schwingungsformen) mit hohen Frequenzen durchbrochen werden. Bei den Doppelpendeln wird ein zweites Pendel an der Pendelmasse befestigt. Frühlingspendel sind keine Pendel im wahrsten Sinn des Wortes, da sie im Gegensatz zu Schwerkraftpendeln ihre eigenen, von der Gravitation unabhängigen Rückstellungskräfte haben.

Bei linearen Federpendeln oder Federoszillatoren wird die Rückholkraft durch Ausdehnung einer Spiralfeder erzeugt. Die waagerechte Feder schwingt horizontal zwischen zwei vorgespannten Schrauben. Mit Hilfe von Foucaults Pendel kann die Rotation der Erde nachvollzogen werden. Lediglich ca. 1,5 Zentimeter lange Pendel in automatischen Gürteln von Fahrzeugen ermöglichen es, starke Horizontalbeschleunigungen auf kurzer Distanz zu erkennen und die Verriegelung auszulösen (neben zwei Fliehkraftsicherungen an der Spule).

An einem Sicherheitsseil hängende Bergsteiger können durch mehrmaliges Drücken in eine seitliche Versatzposition für den weiteren Aufstieg schwingen. Sensorik, die den Rück- oder Neigungswinkel eines Objekts erkennt, z.B. zur Diebstahlanzeige, enthält im einfachen Falle ein Pendel mit einem elektr. An 2 Schwenkarmen, deren obere Handgriffe von 4 Leuten gelenkt werden, sind ebenfalls Widder angebracht.

Bei einer Taufe soll eine an einem Seil zur Schiffsseite hin geschwungene Glasflasche zertrümmert werden. Das Schaukelboot im Freizeitpark, ein steifes Pendel mit Seilbahn, wird von den darin stehendem Menschen mit Kraft und Schaukel hochgeschwenkt. An Sicherheitsseilen mit Abseilvorrichtungen, die nur mit einer Hand bedient werden können, können Tänzerinnen und Tänzer durch Gehen und Abschieben seitlich an einer senkrechten Mauer schwingen, sich allmählich lösen und so ein weit sichtbarer eskalieren.

Das Schwingen nimmt eine wichtige Stellung in der Kunstakrobatik am Seil und am vertikalen Tuch ein, ebenso wie in der Gymnastik an Ring und Seile. Die Balancierung eines Stabes oder einer Treppe führt ein starres, umgedrehtes Pendel, indem es einfach an einer Stelle abgestützt wird. Mit dem Pendel von Riedel wurde die Genauigkeit der Pendeluhr auf mehr als eine Zehntel Sekunde pro Tag erhöht.

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