Versuch 101 Gekoppelte Pendel

Versuchsdurchführung

Zwei gleichartige Pendel bestehen aus einem Gewicht am Ende eines dünnen Stabes von ca. 1 m Länge. Jedes Pendel ist mit zwei Spitzen so in einer Kerbe gelagert, dass sie nur in einer gemeinsamen Ebene schwingen können. Die Kopplung erfolgt über eine weiche Spiralfeder. Die Kopplungsstärke kann durch die Höhe des Ansatzpunktes variiert werden.

a) Gekoppeltes Pendel schwingt gleichphasig

Beide Pendel werden in die gleiche Richtung ausgelenkt. Die beiden Pendel schwingen Parallel und die Kopplungsfeder hat keinen Einfluss auf die Schwingung. Die Schwingungsdauer wird über 10 Schwingungen ermittelt.

b) Gekoppeltes Pendel schwingt gegenphasig

Beide Pendel werden in unterschiedliche Richtungen ausgelenkt. Die beiden Pendel schwingen gegenphasig und die Kopplungsfeder hat nun einen Einfluss auf die Frequenz. Die Schwingungsdauer wird über 10 Schwingungen ermittelt.

c) Schwebung

Eines der beiden Pendel wird ausgelenkt. Dabei Überlagern sich die beiden Schwingungen durch die Kopplung zu einer Schwebung. Die Schwebungsdauer wird über eine komplette Schwebung gemessen.

Die Schwebungsdauer \(T_S\) kann auch über die Bestimmung der gleichphasigen \(T_+\) und gegenphasigen Schwingung \(T_-\) über die Formel ermittelt werden:

\(\frac{1}{T_S}=\frac{1}{2}(\frac{1}{T_-}-\frac{1}{T_+})\)