Pendel

Pendel

Das Pendel ist ein stilisiertes Lern-Modell, eine interaktive Lernanleitung, um die wesentlichen Grundlagen und Funktionsprinzipien dieses Mechanismus kennenzulernen. Das Pendel ist einer der grundlegenden und zuverlässigsten Mechanismen der Zeitmessung. Das Funktionsprinzip dieses Modells basiert auf der Schwingung mit konstanter Amplitude unter dem Einfluss der Schwerkraft (Gewicht) und der potenziellen Energie (Spannkraft) des Gummibands. Das Gummiband treibt den Mechanismus des Modells an und gleicht den Verlust der kinetischen Energie der Pendelschwingungen aus. Der Mechanismus wird mithilfe eines Getriebes mit einem Aufziehrad in Bewegung gesetzt.

Das Modell ist mit einer die Schwingungsfrequenz steuernden Ankerhemmung, einem Gewicht, dem Hemmungsrad, einer Verzahnung, einem Gummiband sowie Sperrhaken und Sperrklinke ausgestattet. Letztere reduzieren Funktionsfehler. Das Modell verfügt über verschiedene Mittel zur Steuerung der Schwingungsfrequenz: das Gewicht des Pendelkörpers, die vertikale Position des Gewichts am Pendel sowie die Spannung des Gummibands.

Erfinder und Zeitpunkt der Erfindung

Erste Untersuchungen zur Pendelbewegungen nahm der italienische Ingenieur Galileo Galilei Ende des 16. Jahrhunderts vor. Er beschrieb die Eigenschaft des Pendels, die Beständigkeit der Schwingungen aufrechtzuerhalten. Im 17. Jahrhundert setzte der niederländische Physiker Christiaan Huygens als erster ein Pendel in einer mechanischen Uhr ein und konnte deren Ganggenauigkeit sicherstellen.

Verwendung

Pendel werden im Wesentlichen in mechanischen Uhrwerken eingesetzt, in denen sie Teil des Startmechanismus sind und für den regelmäßigen Gang sorgen. Im Bereich der Musik werden Pendel als wichtigstes Konstruktionselement in Metronomen verwendet und helfen Musikern zu lernen, beim Spielen ein gleichmäßiges Tempo einzuhalten. Auch bei geologischen Messungen, in der Seismologie, im Sport und der labortechnischen Forschung in den Bereichen Mechanik und Physik kommen Pendel zum Einsatz.