162 Ebenes Pendel.
Polarcoordinaten einführt, die folgende Gestalt an:
2 (d92? + sin? $de?) = (9g/cos8 4- C) d^, e
2 sin? do == cdi 6)
Für c — 0 wird ¢ = const, nach (5) geht also die Bewegung in einer verti-
kalen Kreislinie vor sich, und man hat es mit einem ebenen Pendel zu thun.
Ebenes Pendel. Durch Streichung von Ze in (6) erhält man
do? r4 C
(55 zm 7 cost + BC (7)
Es möge hier gleich noch die daraus folgende Gleichung
728
t = — 5 sind (7 a)
Platz finden. C/Z? in (7) ist offenbar das Quadrat der Winkelgeschwindigkeit, also
C das der Streckengeschwindigkeit für 9 E. d. b. bei horizontaler Fadenlage.
Da in (7) ces 9 bald positiv bald negativ ist, so hángt es von dem Werthe
von C ab, ob durch diese Gleichung Rotationen oder Schwingungen dargestellt
werden; für C 297 ist das erstere der Fall, d. h. der schwere Punkt rotirt
fortwährend in derselben Richtung um den festen Punkt, für C «92 das letztere,
d. h. der schwere Punkt pendelt zwischen zwei extremen Lagen links uad rechts
fortwährend hin und her. In physikalischer Fassung: Das Pendel rotirt, wenn
der Pendelkörper bei horizontaler Fadenlage eine grössere, es schwingt, wenn
er eine kleinere »Fallhóhe« als 7 hat. Im ersten Falle erhält man, wenn man
4217 , 9
CA Yel= U, Az, AS 7
Va 2
setzt, die Lósung in der Form:
> Vol
uU = Sin am (^ e) (8)
und die Rotationsdauer
e a I\? 427 1-8\° (427)?
gt 2j | = (3) 4 + (55) "m +... | ; (9)
v, ist die Geschwindigkeit im tiefsten Bahnpunkte, im hóchsten ist sie
yog — 44, im áussersten Punkte rechts oder links V7 — 2¢/; sie ist also unten
am grossten, oben am kleinsten. Man kann diese Bewegung folglich hervorrufen,
indem man dem schweren Punkte, ehe man ihn in irgend einer Stellung los-
lässt, durch einen Impuls die dieser Stellung entsprechende Geschwindigkeit er-
theilt.
In dem Grenzfalle, wo C — 2g/ ist, ergiebt sich
U Rn (10)
Die Geschwindigkeit im höchsten Bahnpunkte ist hier gleich Null, und man
kann mithin den Fall verwirklichen, indem man den (an einem festen Stäbchen
befestigten) schweren Punkt in seiner höchsten Stellung ohne Impuls loslässt.
Er fällt dann in Folge des labilen Gleichgewichtes auf der einen Kreishälfte
herunter und steigt auf der anderen wieder herauf, und zwar, wie (10) lehrt,
derart, dass die Geschwindigkeit mehr und mehr abnimmt und der hóchste
Punkt erst nach unendlich langer Zeit wieder erreicht wird. Mit der durch die
allgemeine Theorie des Falles geforderten Symmetrie des Vorganges stimmt
dies
labi
ans]
übri
neg
Fall
Ges
Sch
trac
der
Gle
wel
wic]
SO |
alsc
und
so
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T h
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