Großes Schlangenpendel - Wellenpendel

Stößt man die 15 Kugeln dieses Pendels an, so schwingen sie zunächst ganz normal hin und her, aber nach kurzer Zeit bildet sich plötzlich ein Schlangen- oder Wellenmuster aus. Ein faszinierendes Phänomen, das sich durch die unterschiedlichen Längen der Schnüre erklärt. Damit das Anstoßen gut gelingt, ist eine entsprechende Latte im Lieferumfang enthalten.

Wie kommt es zur Ausbildung des Wellenmusters?

Bei einem Pendel hängt die Schwingungsdauer von der Länge des Fadens ab. Unter der Schwingungsdauer versteht man die Zeit, die die Kugel benötigt, um einmal vor und zurückzuschwingen. Das bedeutet: Je länger der Faden, desto länger dauert eine Schwingung. Stößt man die Kugeln an, so schaut man zunächst auf scheinbar chaotisches Hin und Her der einzelnen Pendel. Plötzlich jedoch bildet sich eine Schlangenlinie aus, dann entsteht ein Durcheinander und nach kurzer Zeit befinden sich alle Pendel wieder auf einer Linie, bevor erneut ein scheinbares Chaos entsteht.

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Größere Versionen dieser Pendulum Wave sind oft in Museen und Universitäten zu finden (s. Video). Selbstverständlich kann man ein solches Pendel auch selbst nachbauen, und zwar mit schweren Muttern an Fäden. Die Formel zur Berechnung der Längen ist T = 2π √l/g. Gemessen wird ab dem Mittelpunkt der Kugel oder Mutter.

Quelle: Berg, Richard E.: Pendulum waves: A demonstration of wave motion using pendula. in: American Journal of Physics 59 (2), S. 186–187, 1991.https://doi.org/10.1119/1.16608