Fadenpendel

Mit dem Fadenpendel befassen wir uns in diesem Artikel. Folgende Inhalte werden angeboten:

• Eine Erklärung, was ein Fadenpendel ist und welche Formeln man bei diesem verwendet.
• Beispiele mit Zahlen und Einheiten um am Fadenpendel zu rechnen.
• Ihr bekommt Aufgaben und Übungen um selbst Übungsaufgaben zum Fadenpendel zu trainieren.
• Ein Video soll ebenfalls das Verständnis für dieses Thema verbessern.
• Am Ende des Artikels gibt es einen Frage- und Antwortbereich mit typischen Fragen zum Fadenpendel.

Das Fadenpendel mit Formeln sehen wir uns gleich an. Ich versuche die Inhalte möglichst einfach zu erklären. Wer jedoch Probleme mit den Inhalten hat, dem fehlen vielleicht ein paar Vorkenntnisse. In diesem Fall bitte mit den Themen Gleichungen mit Wurzeln befassen, Schwingungsdauer und Frequenz. Wir bieten auch ähnliche Inhalte an, zum Beispiel das Feder-Schwere-Pendel.

Erklärung Faderpendel

Was ist ein Fadenpendel? Wir erhalten ein Fadenpendel, in dem wir einen Faden aufhängen - zum Beispiel an einer Decke - und ein Gewicht daran befestigen.

Dieses Gewicht können wir nun seitlich auslenken und loslassen. Dann schwingt das Pendel hin und her. Siehe die nächste Grafik:

Das Fadenpendel besteht - wie der Name vermuten lässt - auf einem Faden der Länge "l" und einem Gewicht daran. Auf das Gewicht wirkt die Erdanziehungskraft. Man kann das Gewicht nun links und rechts pendeln lassen. Wie lange dieses hin und her pendeln dauert, gibt die Schwingungsdauer "T" an.

Dabei ist:

• "T" die Schwingungsdauer in Sekunden
• "l" die Länge des Fadenpendels in Meter
• "g" die Erdbeschleunigung in Meter pro Sekunde-Quadrat
• "f" ist die Frequenz der Schwingung in Hertz

Soweit die Formeln zum Fadenpendel. Nun wird es Zeit diese an Beispielen anzuwenden.

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Fadenpendel: Beispiele und Experiment

Gehen wir nun an ein Experiment. Wir lassen das Pendel nun schwingen und möchten damit Angaben berechnen.

Beispiel 1:

Ein Fadenpendel hat eine Länge von 50 cm . Berechne die Schwingungsdauer des Pendels. Berechne außerdem die Frequenz des Fadenpendels.

Lösung: Der Aufgabenstellung entnehmen wir l = 50 cm. In Formeln setzt man die Angaben jedoch in Meter ein, daher rechnen wir zunächst auf Meter um. Die Erdbeschleunigung setzen wir stets mit g = 9,81 m/s² ein. Da "g" im Nenner steht wandert s² in den Zähler. Die Meter kürzen sich raus, s² bleibt unter der Wurzel stehen. Wir berechnen das Ergebnis mit Einheiten unter der Wurzel und vor der Wurzel, welche wir im Anschluss ziehen. Dadurch wird aus s² auch s.

Beispiel 2:

Die Schwingungsdauer sei 2 Sekunden. Wie lang ist das Fadenpendel?

Lösung: Wir suchen "l" und wissen "g" und "T". Wir stellen die Formel daher nach "l" um, indem wir die Gleichung quadrieren und im Anschluss umformen. Die Fadenlänge ist dann knapp 1 Meter.

Aufgaben / Übungen zum Fadenpendel

Aufgabe 1: In diesem Abschnitt bieten wir euch Aufgaben / Übungen zum Fadenpendel um zu Rechnen und auch Fragen zu diesem Thema. Wer eine Frage oder Aufgabe nicht mag, kann auch auf "Überspringen" klicken. Zur ersten Frage: In der Formel taucht ein "g" auf. Was ist das?

• Das Gewicht
• Die Pendelgeschwindigkeit
• Die Fadenlänge
• Die Erdbeschleunigung

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Fadenpendel Video

Fragen und Antworten zum Fadenpendel