Raumpendel.
209
Raumpendel.
Es wird also (f> einem vielfachen von n gleich, wenn t ein solches von 7r l/— ist.
f 9
In der Mitte der Zeitintervalle zwischen zwei solchen Werthen ist y = -^-,
so dass dann die Vertikallinie, in welcher sich das Pendel befindet auf ihrer An
fangsrichtung senkrecht steht
Suchen wir noch die Bewegung derProjection des Punktes auf die Horizontalebene.
dt
15)
Es war r 2 d(fj = ka9- 0 dt. — Setzt man hier aus 13) den Werth von — so kommt:
d(f.
r 2 = « 2 [#0 2 cos (i -h/S 2 sin (i j/^ ]
und die Lösung der Aufgabe ist in den Gleichungen 14) nnd 15) enthalten. Elimi-
niren wir t, so haben wir die Gleichung der Curvc, welche die Projection des
schwingenden Punktes auf die Horizontalebenc beschreibt in Polarcoordinaten,
nämlich:
a 2 sin (fi 2 -f- ß 2 cos cf 2 '
Offenbar die Gleichung einer Ellipse. Setzt man wieder:
X — r COS (fi, y ~ r Sin (f,
so kommt;
-—4-
V
a 2 ß
so dass aß, die Halbaxen sind. Sic liegen in zwei auf einander senkrechten
Vertikalebenen, von die, in welcher sich a9- 0 befindet, durch den Anfangspunkt
der Bewegung geht. Auch geben noch die Gleichungen 14) und 15):
x i
a 2 & 2
= 1,
x — + a 9 0 cns
3) Das Foucault’sche Pendel.
Es soll nunmehr ein Pendel betrachtet
werden, welches sich ohne Anfangsge
schwindigkeit bewegt. Es würde das
selbe, wie selbstverständlich, immer in
derselben Vertikalen schwingen, wenn
nicht auf die Drehung der Erde um ihre
Axe hierbei Rücksicht genommen würde,
durch welche der Aufhängepunkt kein
unbeweglicher mehr ist.
Die Gesetze der Bewegung eines sol
chen Pendels mit Rücksicht auf die
Axendrehung der Erde, sind zuerst im
Jahre 1851 von Eoucault auf experimen
talem Wege festgestellt worden.
Sei u (Fig. 310) der Mittelpunkt der
Erde, uO die Erdaxe, P die Zenithrich
tung des Ortes, wo das Pendel ange
bracht ist. Es wird dann Winkel OuP=a
die Poldistanz, also das Complement der
geographischen Breite des fraglichen Ortes
sein. In P ist das freischwingende Pendel
PQ angebracht. Es soll die veränder
liche Lage des Punktes Q in Bezug zur
Meridianebene bestimmt werden. — Wir
betrachten P als Anfangspunkt zweier
Coordinatensysteme, das eine soll drei
Fig. 310.
im Raume festen Axen parallel, das an
dere fest in der Erde sein.
Die Coordinaten des ersten Systems
seien u in der Richtung der Erdaxe im
Sinne der Schwere, v senkrecht darauf
in der anfänglichen Meridianebene nach
der Erdaxe zugerichtet, w senkrecht auf
der Ebene von u und v entgegengesetzt
gerichtet gegen die Drehung der Erde.
Die beweglichen Axen seien, x in der
Zenithrichtung, Pu im Sinne der Schwere,
y senkrecht darauf in der momentanen
14