Titel: Forman's Beschreibung eines Pendels.
Autor: Forman, Walter
Fundstelle: 1835, Band 55, Nr. LIX. (S. 331–334)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj055/ar055059

LIX. Beschreibung eines Pendels, dessen Schwingungen von den Veränderungen der Temperatur nicht beeinträchtigt werden. Von Hrn. W. Forman, Capitän in der königl. großbritannischen Marine.

Aus dem Mechanics' Magazine, No. 583, S. 25.

Mit Abbildungen auf Tab. VI.

Die zahlreichen Versuche, welche fortwährend angestellt wurden, um die verschiedenen Wirkungen der Hize und Kälte auf die Schwingungen eines Pendels auszugleichen, führen zu der Vermuthung, daß dieser Zwek bisher immer noch nicht vollkommen erreicht ward. Ich lege daher dem Urtheile des sachverständigen Publicums folgenden Plan zu einem Pendel vor, welches ich ein doppelstangiges Hebelpendel |332| nenne, und welches sich, wie ich hoffe, als von dem Einflusse der Temperatur unabhängig bewähren wird.

A stellt in Fig. 19 jene Stange vor, deren Ausdehnung am geringsten ist, und an der der Stüzpunkt des Hebelpendels angebracht wird. B hingegen ist der Stab, dessen Ausdehnung am stärksten ist. P ist der Zapfen oder der Aufhängepunkt, um welchen sich das Pendel schwingt. W stellt das Gewicht des Hebelpendels vor; F ist der Stüzpunkt, auf den der Hebel wirkt, und M die Stellschraube.

Die beiden Stäbe sowohl, als das Gewicht des Hebels müssen platt seyn, damit der Widerstand der Luft den möglich geringsten Einfluß darauf ausübe. Der Zapfen oder der Aufhängepunkt muß so angebracht seyn, daß das Pendel, wenn es im Zustande der Ruhe ist, so viel als möglich senkrecht hänge. Der Stab B muß aus einem Metalle verfertigt werden, welches sich bei Veränderungen der Temperatur sehr stark ausdehnt oder zusammenzieht; der Stab A hingegen kann aus Holz, Fischbein oder einem solchen Metalle verfertigt werden, dessen Ausdehnungen und Zusammenziehungen nur sehr gering sind; denn je größer der Unterschied zwischen der Ausdehnung dieser beiden Stäbe ist, um so näher wird das Pendelgewicht dem an dem Stabe A befindlichen Stüzpunkte kommen.

Ich habe bei obiger Figur angenommen, daß die Grade der Ausdehnung und Zusammenziehung des Stabes B gerade das Doppelte von jenen des Stabes A sind; in diesem Falle muß also das Gewicht W gerade so weit rechts von dem Stüzpunkte F angebracht werden, als die Spize des Stabes B nach Links von diesem Punkte entfernt ist. Wenn der Unterschied, der in der Ausdehnung der beiden Stäbe Statt findet, durch Berechnung nicht genau ermittelt werden kann, so braucht man das Pendel nur bei verschiedenen Temperaturen schwingen zu lassen, und die Stellschraube M so lange vor- oder rükwärts zu drehen, bis die Schwingungen bei jeder Temperatur gleiche Zeit halten. Die punktirten Linien deuten an, daß, wenn das Instrument gehörig gestellt ist, die mittlere Schwingungszeit durch keine Veränderung der Temperatur beeinträchtigt werden kann, indem das Gewicht oder die Linie immer in einer und derselben perpendiculären Entfernung von dem Aufhängepunkte seyn muß, wie groß auch die Ausdehnung oder Zusammenziehung der Stäbe seyn mag. Ich muß jedoch bemerken, daß die Spizen der beiden Pendel nie weniger dann 2–3 Zoll weit von einander entfernt seyn sollen, oder daß das Pendelgewicht oder die Linse jedenfalls so weit von dem Stüzpunkte entfernt seyn muß, daß es an dem ausdehnbarsten Stabe den möglich größeren Grad von Ausdehnung übersteigt.

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Anhang.

Hr. Benjamin Hurley von Portsmouth machte im Mechanics' Magazine, No. 591 folgende Bemerkungen über das Pendel des Hrn. Forman. „Aus einem einfachen Blike auf das Pendel des Hrn. Forman ergibt sich, daß dasselbe in dieser Form praktisch unbrauchbar ist. Dagegen scheint mir die Anwendung zweier Stäbe, deren Ausdehnungskräfte in doppeltem Verhältnisse stehen, und welche auf einen Hebel wirken, eine sehr sinnreiche Idee. Ich suche daher von dieser Idee dadurch Nuzen zu ziehen, daß ich denselben Zwek durch zwei Hebel erziele, welche ich so anbringe, daß sie die Form eines rostförmigen Hebels erhalten, ohne daß übrigens jener complicirte Mechanismus nöthig wäre, mit welchem diese Art von Hebel gewöhnlich verbunden ist.

AA , BB , Fig. 20 sind zwei gleicharmige Hebel, welche in der Zeichnung gebogen gezeichnet sind, damit man sie beide ersehe. Der Hebel A, A ist an dem einen Ende mit dem Stabe C, an dem anderen hingegen mit dem Stabe G in Verbindung gebracht, welcher seinerseits wieder mit der Linse in Verbindung steht. Der Hebel B, B ist auf gleiche Weise sowohl an dem Stabe E als an dem Verbindungsstabe F angebracht. Die Pendelstange D geht in der Mitte zwischen den beiden Stäben durch, und alle drei sind sie durch einen Stift, der also die Stüzpunkte für die Hebel bildet, mit einander verbunden. Dieser Stift sowohl, als wie jene an den Enden der Hebel, muß so angebracht seyn, daß eine vollkommen leichte Bewegung an denselben möglich ist. Die oberen Enden aller drei Stäbe stehen durch den Querstab H mit einander in Verbindung, und das Pendel wird auf die gewöhnliche Weise durch die Uhrfeder I in Bewegung gesezt.

Die Stäbe C und E bestehen aus Metall, welches aus 8 Theilen Zink und einem Theile Zinn zusammengesezt ist; der Stab D hingegen aus gehärtetem Stahle. Alle sind sie flach, beinahe 1/16 Zoll dik, und wie die Schneide eines Messers geformt. Die Ausdehnung der Zinkstäbe beträgt 00269; jene des Stahlstabes 00137, so daß das Verhältniß also beinahe ein doppeltes ist; durch Hämmern der Zinkstäbe läßt sich dieses Verhältniß übrigens vollkommen genau erzielen.

Gesezt nun die Ausdehnung der Stäbe verhalte sich wirklich wie 2 zu 1, so folgt hieraus, daß der Mittelpunkt der Pendelschwingung unter allen Temperaturen unverändert bleiben wird, und daß mithin auf diese Weise ein weit einfacheres und wohlfeileres Rostpendel erzielt wird, als nach der von Hrn. Harrison erfundenen Methode.

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Ich füge hier noch den Rath bei, daß die Stellschrauben, mit deren Hülfe dem Pendel die wahre Schwingungszeit gegeben werden muß, in Mutterschrauben enden sollen, welche in Zapfenlöchern ruhen, die ganz durch einen Theil der Linse geschnitten sind. Dieß, so wie einige andere Kleinigkeiten, welche die Zusammensezung, Gefüge etc. betreffen, kann jedoch dem Verstande eines jeden guten und gewandten Arbeiters überlassen bleiben, so daß ich hier nur eine Auseinandersezung des Principes für nöthig erachte.

Fig. 21 zeigt, auf welche Weise der gewöhnliche Zwek durch die ungleiche Ausdehnung der Stäbe erzielt wird. Eine weitere Beschreibung dieser Figur wäre durchaus überflüssig.

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