Fadenpendel einfach erklärt
Ein Fadenpendel ist eine einfache Form eines physikalischen Pendels, bei dem eine Masse \( \class{brown}{m} \) an einem dünnen, leichten Faden oder Draht aufgehängt ist. Das System, bestehend aus dem massiven Körper und dem Faden, bildet ein mechanisches System, das schwingen kann.
Mit einem ballistischen Pendel kann die Geschwindigkeit von Projektilen (Geschossen) ermittelt werden. Dazu wird das Projektil beispielsweise auf einen Holzklotz geschossen, der wie ein Pendel an einem Faden aufgehängt ist. Sobald das Projektil den Holzklotz trifft, wird der Holzklotz wie ein Pendel - durch den Impulsübertrag - ausgelenkt. Mithilfe der Impuls- und Energieerhaltung und der Höhe der Auslenkung kann die Geschwindigkeit des Projektils ermittelt werden.
Fallbeschleunigung \( g \) kann mithilfe eines Pendels bestimmt werden, dessen Frequenz \(f\) durch folgende Gleichung gegeben ist:
Dazu muss anschließend die Länge \( L \) des Fadens, an dem das Pendel aufgehängt ist, sowie seine Schwingungsfrequenz \( f \) gemessen werden. Die Länge kann mithilfe eines Lineals und die Frequenz mit einer Stoppuhr bestimmt werden. Die Frequenz ist die Anzahl der Schwingungen pro Sekunde. Die Fallbeschleunigung ergibt sich durch die Umformung von Gl. 1
nach \(g\):