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Pendel.
Galilei entdeckt worden. Ein nicht minder wichtiges Gesetz der
Pendelschwingungen ist dasjenige, dass die Dauer der Schwingungen
unabhängig von dem Gewichte und der Natur der Pendelkugel ist und
sich bei ungleich langen Pendeln wie die Quadratwurzeln aus den
Pendellängen verhält. Bezeichnet t die Schwingungsdauer eines Pen
dels in Secunden, 1 seine Länge, g die Intensität der Schwerkraft, und
Tr das Yerhältniss des Kreisumfangs zum Durchmesser (also die Zahl
3,14159), so hat man:
t =
und hieraus
TtM
t 2 '
Man kann also aus der Länge des Pendels und der Zeitdauer
einer seiner Schwingungen die Intensität g der Schwerkraft ableiten.
Diese Intensität der Schwerkraft ist aber nichts Anderes als die Ge
schwindigkeit eines freifallenden Körpers am Ende der ersten Secunde.
Beträgt die Schwingungsdauer t genau eine Secunde, so erhält man
nach der obigen Formel in Metern
g = 9,80900441.
Kennt man also die Länge 1 eines genau während einer Secunde
einmal hin und her schwingenden Pendels, so hat man damit auch
sofort die Geschwindigkeit eines freifallenden Körpers am Ende der
ersten Secunde für den betreffenden Beobachtnngsort. Diese Länge
lässt sich aber durch Beobachtung mit einem ungemein hohen Grade
von Sicherheit bestimmen, während die directe Beobachtung der Fall
geschwindigkeit nur sehr ungenaue Resultate ergeben kann. Die eben
angegebenen Formeln gelten übrigens nur für ein einfaches Pendel,
das aus einem nicht ausdehnbaren, schwerlosen Faden besteht, an dessen
Ende ein unendlich kleiner schwerer Körper befestigt ist. Ein solches
Pendel existirt nur in der Vorstellung; alle wirklich herstellbaren Pendel
sind zusammengesetzte, und die mittels derselben erhaltenen Resul
tate müssen durch Rechnung auf das einfache Pendel reducirt werden.
Denken wir uns die Erde als vollkommene Kugel mit regel
mässiger Massenvertheilung im Innern und ohne Rotation um ihre
Axe, so wird die Intensität ihrer Anziehungskraft auf alle Punkte
ihrer Oberfläche gleich gross sein. Ein Körper wird in derselben Zeit
überall gleich grosse Fallhöhen durchlaufen und seine Geschwindigkeit
am Ende der nämlichen Zeitdauer allenthalben gleich gross sein. Denken
wir uns ferner die Erde zwar noch ohne Rotation, aber an den Polen
abgeplattet, so wird ihr Radius an den Polen am kürzesten, am Aequator
am längsten sein. Die Schwere nimmt aber bei wachsender Distanz
vom Mittelpunkte der Erde im Yerhältniss des Quadrats der Entfer
nung ab. Daher wird auch die Geschwindigkeit, welche ein freifallen
der Körper am Ende einer gewissen Zeitdauer erreicht, an den Polen
am grössten, am Aequator am kleinsten sein. Nehmen wir nun schliess
lich an, die abgeplattete Erde rotire um ihre Axe, so tritt hierdurch
eine weitere Kraft auf, welche den Fall der Körper gegen die Pole
hin verzögert. Diese Kraft ist die Schwungkraft, die nämliche, welche
die rasch geschwungene Schleuder spannt. Die Abplattung im Ver