Schwingt ein Foucault’sches Pendel theoretisch ewig?
Schwingt ein Foucault’sches Pendel in der Theorie ewig?
Mir ist klar, dass ein Perpetuum Mobile' nicht existiert, dennoch könnte ein Foucault’sches Pendel ja womöglich durch das Rotationsmoment der Erde 'gespeist' werden.
Wie ist es in der Praxis? Wie in der Theorie?
Vielen Dank schonmal im Voraus für jede Antwort!
Die beste bekommt natürlich die Auszeichnung!
12 Antworten
Bei dem foucault pendel findet ein periodischer übergang von Epot zu Ekin statt, die erdrotation trägt nichts dazu bei, durch die erdrotation verändert sich die schwingebene, weil sich einfach der boden quasi unter dem pendel wegdreht! Wenn du zb in einem bus einen ball liegen lässt, der reibungsfrei rollen kann und der bus beschleunigt nach vorne, rollt der ball nach hinten im bus, für einen fahrgast sieht es so aus, als ob auf den ball eine kraft wirkt, die ihn nach hinten beschleunigt, wäre der bus durchsichtig und jemand von außen könnte den vorgang sehen, würde er sagen, der ball steht da wo er war, der bus hat sich wegbewegt, dh das system bus ist beschleunigt und auf den ball wirkt eine scheinkraft! Genauso ist es beim foucault pendel, durch die erdrotation ist die erde kein inertialsystem, auf das pendel wirkt die corioliskraft, die eine scheinkraft ist, dh nur erkennbar für beobachter im beschleunigten system, ein beobachter aus dem weltraum der relativ zur erdrotation still steht würde beim anblick des pendels keine ablenkung der schwingebene feststellen können und würde sagen, die erde dreht sich weg, das pendel schwingt unverändert, daher wird das pendel durch die erdrotation nicht versorgt! Wenn du also reibungsverluste durch aufhängung und luft eliminieren könntest, würde das pendel theoretisch ewig schwingen, aber auch nur dann! Lg
Für die Beantwortung einer theoretischen Frage (und das sind alle Fragen in der Physik) braucht man ein Modell auf das man sich bezieht. Und das idealisierte Modell hat hier keine Reibung, berücksichtigt nicht, dass die Erde einmal von der Sonne verschluckt wird und dass es u.U. einen bösen Menschen geben könnte, der das Pendel jeden Mittwoch stoppen möchte.
Deshalb wird es unter Zugrundelegung des idealen Modells unaufhaltsam weiterschwingen, bis in alle Ewigkeit. Ein Perpetuum mobile ist das keines - wo wird denn nutzbare Energie frei?
Nö, nicht nach Kraft * Weg, es braucht eine äußere Kraft.
Ohne diese Kraft endete das Pendl bei NULL.
Es gibt kein Perpetuum Mobile.
Ergo braucht es eine Kraft (Energie), die ein Pendel von Ruhe (statisch) in Bewegung (kinetisch) versetzt.
Unabhängig des Ausschlags (Radius) der Bewegung strebt jede Energie nach einem Potentialsausgleich (null), das Pendel kehrte wieder in den Ruhestand zurück.
Es sei denn die primäre Energie (Antrieb) wirkte fortgesetzt.
Schwingt ein Foucault’sches Pendel in der Theorie ewig?
Wenn die Theorie die Reibungsverluste berücksichtigt, dann tut es das - wie in der Praxis - auch nicht in der Theorie.
Keine Theorie sieht eine dauerhafte "Speisung" des Pendels vor und praktisch findet diese zumindest durch die Erdrotation auch nicht statt.
Hey, folgenden Text habe ich auf der Seite der Uni in Heidelberg gefunden: Ist zwar nicht direkt beantwortet. Aber vielleicht hilft es dir ja.
"Das Pendelseil ist völlig frei an der Decke befestigt, und das Pendel weiß überhaupt nicht, dass die Erde sich dreht. Das wird sofort klar, wenn wir - in Gedanken - das Pendel an den Nordpol bringen, einen hellen Stern am Horizont ins Auge fassen und das Pendel in diese Richtung schwingen lassen. Das Pendel wird dann, "träge" (Newton!) wie es ist, für immer und ewig in dieser Richtung schwingen - von Reibung und solchen Kleinigkeiten sehen wir ab. Die Erde aber folgt ihren eigenen Gesetzen und dreht sich unter dem Pendel weg, und zwar von Westen nach Osten. Für einen Beobachter auf der Erde, der das Pendel betrachtet, sieht es aber so aus, als drehe sich seine Schwingungsebene gen Westen - das ist das Geheimnis. Folglich dreht sich am Nordpol die Pendelebene in 24 Stunden um 360°, und dort werde alle 30 Minuten ein Stift umfallen. (Übrigens, für den Südpol gilt fast dasselbe, nur werde sich dort das Pendel gen Osten drehen.) Nun liegt Heidelberg glücklicherweise nicht am Nordpol, sondern bei 49.4° nördlicher Breite - der Winkel wird vom Ãquator aus gemessen. Dieser Winkel (genauer: sein Sinus) geht in die Formel für die Zeit ein, die das Pendel für eine volle Umdrehung braucht, und das sind 31.6 Stunden. In 24 Stunden dreht sich die Pendelebene um 273°. Und wenn wir das Pendel am Ãquator schwingen ließen, würde es sich gar nicht drehen."
Link zum Text: https://www.kip.uni-heidelberg.de/oeffwiss/pendel
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