Experiment des Monats Sekundarstufe: Fadenpendel

FadenpendelMithilfe von Pendeln haben Wissenschaftler schon im 19. Jahrhundert den Ortsfaktor gan verschiedenen Orten der Welt bestimmt. Aus den Messergebnissen konnten sie anschließend Rückschlüsse auf die Form der Erde ziehen und erkannten früh, dass die Erde an den Polen abgeplattet ist. Heutzutage kann man mit Satelliten und Flugzeugen die Schwerkraft so genau beobachten, dass Wissenschaftler aus den Daten sogar Eisenerzvorkommen nachweisen können.  Das Deutsche GeoForschungsZentrum (GFZ) in Potsdam und seine Vorläufereinrichtungen haben die Entwicklung von den ersten Pendelversuchen bis zur heutigen Satellitenvermessung mitgemacht und bis 1971 den Welt-Referenzwert für die Erdanziehung gemessen.

Die Schwerkraft messen… Das geht doch nur mit aufwendigen Geräten oder Federkraftmessern, oder? Tatsächlich kann jeder die Schwerkraft zuhause messen (und zwar nicht, indem man etwas vom Dach wirft ). Wie, das zeigt unser Experiment des Monats:

Für das Experiment zu Hause wird benötigt: Schnur (mind. 20 cm), eine beliebige aufhängbare Masse (ca. 100 g, z.B. eine Tasse), Stoppuhr, evtl. Aufhängung für die Schnur

In unserem Experiment gezeigte Materialien: Profilschiene, 360 mm Schnur, Stativstab, 100 mm, Doppelmuffe (2 x), Schienenfüße, Pendelkugel, Holz, Klemmrohr, Satz Stativstäbe, 330 mm mit Bohrung und 220 mm mit Gewindestift, Lichtschranke mit Haltestab, Ring mit Haken

So wird es gemacht: Masse an Schnur festbinden. Nun die Schnur aufhängen und schwingen lassen. Sichergehen, dass das Gewicht fest mit der Schnur verknotet ist und nicht herunterfallen kann.


Frage ExperimentWelche Zeit T errechnet sich bei 10 Schwingungen?


Hier das passende Arbeitsblatt zu unserem Experiment des Monats Sekundarstufe "Fadenpendel" zum KOSTENLOSEN Download.


Auswertung zum Experiment "Fadenpendel"

Mit den gemessenen Werten kann man ganz einfach die Fallbeschleunigung g bestimmen. Dafür gibt es eine Formel: g=(4π²)/T² ⋅l. Dabei kommt ein Wert um die 10 m/s² heraus. Multipliziert man diesen Wert mit der angehängten Masse, erhält man die auf diese Masse wirkende Schwerkraft.

Weitere Anwendungen: Pendeluhren, Sport (Trapeze, Kletterwald, …), Filmproduktion (Stunts, Special Effects), …


Haben wir das Interesse an naturwissenschaftlichen Experimenten geweckt?

Hier eine kleine Auswahl unserer Experimentier-Sets zum Thema Pendel.