Physikfrage?
Ich brauche für meine Facharbeit eine Formel für das Newtonpendel (KugelstoßPendel) und finde einfach keine, die die Parameter beinhaltet, die ich brauche. Ich muss die Zeit t Berechnen, die das Pendel braucht, um auszuschwingen, habe aber nur die Länge der Schnur, die Masse der Kugeln und die Höhe, aus der ich die erste Kugel fallen lasse. Ich hoffe ich bekomme eine hilfreiche Antwort, danke im Voraus!
Hier mal eine Skizze vom Versuch:
2 Antworten
Ich glaube, das Pendel verhält sich nicht anders, als wenn es alleine wäre (wobei die erste Hälfte der Schwingung vom ersten, die 2. Hälfte vom letzten Pendel ausgeführt wird. Genau genommen müsste man auch die Stoßzahl mitrechnen. Da aber das Material der Kugeln nicht bekannt ist, ist die Stoßzahl hier nicht relevant.
eine Zeichnung mit allen Parametern wäre hilfreich. wer weiß schon, was ein "Newtonpendel" ist. Dann kann man sich das überlegen.
ja. Das ist das selbe wie für ein normales Pendel. Die Ausschwingdauer ist ein Viertel der Periodendauer T0.
Der Anfangswinkel ist hier 48.2°, d.h. mit der Kleinwinkelnäherung unterschätzt du das T0 um einige Prozent.
Nachzulesen unter: https://de.wikipedia.org/wiki/Pendel#Anisochronismus
Wenn T0 die Periodendauer ist wird es doch immer kleiner weil die Pendelauslenkung doch auch immer kleiner wird?
Nein, das kann man so nicht sagen, denn für kleine Winkel ist die Periodendauer immer gleich, egal ob man das pendel um 5° oder um 2° auslenkt. Bei kleinerer Auslenkung ist ja auch die Geschwindigkeit kleiner und T bleibt somit gleich. Aber streng mathematisch betrachtet folgt die Schwingung keinem Sinus: Das ist nur näherungsweise der Fall (in der Herleitung beruht das auf der Näherung sin(x) ≈ x für x in rad) und stimmt umso besser, je kleiner die maximale Auslenkung ist. Bei größeren Auslenkungen kommt es zu Abweichungen und T vergrößert sich um ein paar Prozent.
Ich habe eine Skizze angehängt, ist das so hilfreich? LG