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Bewegung des einfachen Pendels.
III. m 2 < 4rg. Jetzt kann ~~ = 0 werden, also sein Zeichen wechseln,
dt
und zwar geschieht diess für
m z = 4 r g sin 3 | (p, sin | tp
Ist 4 qp t der spitze Winkel, für den
±-=.
V*rg
SiW 2
/4
r g
9>iO,
so wächst zuerst cp von 0 bis <p t , wenn wir wieder — anfänglich positiv an-
Ci u
nehmen; alsdann wendet ~~ das Zeichen, cp nimmt also ab bis —- cp i , worauf
Ct l»
abermals ein Zunehmen bis cp i stattfindet, u. s. w. Das Pendel schwankt
also jetzt zwischen + cp t und — cp t hin und her.
Anfänglich nun ist
dg> —— p> 8 /i „ r\<P 8/i
r- = y».'-4rgWi fl t = r/ - ==^z = 2r j -==^—=====.
,/ o V m " — 4rgs««'|/t ./ o y m — 4rg sin* n
Wollte man dieses Integral nach den allgemeinen Regeln behandeln, so
müsste man sinn = x setzen und käme dann auf §.22, I zurück; doch lässt
sich derselbe Zweck hier einfacher erreichen. Da nämlich
4r g sin 2 /t <^m 2
sein muss, so setzen wir
8/.__
t r A
\xg
V4i
smu = msinv, — = —
8» y 4i
y
4r g
wodurch
t = -ßj=: f * - —== = gr Oh k), k 8 = 2^- . y"4 r g sin \>p —
y^rgj o 1 — k z sin 2 v ' g ^'g
m Sin 1/i.
Also
i/i =r am (t y --), sin I <p •— k sin i/i = k sin am (t Y --).
Diese Gleichung gilt allerdings zunächst nur von cp = 0 bis cp = cp t ; es
lässt sich aber leicht zeigen, dass sie ganz allgemein gilt. Dalqo
nämlich zwischen — i<p t und %cp t liegt, t<p t aber < \n ist, so ist unbedingt
cos^qi > 0, so dass
cos^<p — Y1— sin 2 1 ip = 1 — k 2 sin 1 am (ty — Aam(tY“) .
Also folgt aus obiger Gleichung (§. 7, VIII)
\ cos \ 9 = ky ~ cos am (t y ^J am (t y ®), | ^
,i = — k " sin am (t y —) /1 am (t y ®) = — — sin £ cos £ q>,
4 dt“ r r r r
k y ^ cos am (t y ^ ) ;
r r
d 2 <p
d t*
Sin .