Foucaultscher Pendelversuch [1]

Foucaultscher Pendelversuch. Der Pendelversuch Foucaults dient als experimenteller Beweis für die Achsendrehung der Erde. Ein schwingendes Pendel behauptet zufolge des Beharrungsvermögens möglichst seine Schwingungsebene. Ein am Pol der Erde aufgehängtes Pendel müßte im Laufe eines Sterntags seine Richtung in bezug auf die Erdoberfläche, der Bewegung des Fixsternhimmels folgend, um 360° verändern, ein am Aequator aufgehängtes Pendel ändert dagegen seine Richtung im Horizont nicht.

Ein in der geographischen Breite φ schwingendes Pendel zeigt eine tägliche Aenderung des Azimuts seiner Schwingungsebene um 360° sin φ. Es läßt sich nämlich die Rotation der Erde um ihre Achse mit der Winkelgeschwindigkeit ω in zwei Komponenten zerlegen, in eine Rotation um einen durch den Aufhängeort des Pendels gehenden Erddurchmesser mit der Winkelgeschwindigkeit ω sin φ und in eine Rotation um einen zu diesem senkrechten Durchmesser mit der Winkelgeschwindigkeit ω cos φ. Gegenüber dieser letzteren verhält sich das am Orte von der geographischen Breite φ aufgehängte Pendel wie ein Aequatorpendel, gegenüber jener wie ein Polpendel. Die Winkelgeschwindigkeit des Pendels in Beziehung auf den Horizont ist also ω sin φ und erzeugt die tägliche Drehung vom Betrage 360° sin φ. – Foucault [1] hat den Versuch im Jahre 1852 im Pantheon zu Paris mittels eines 67 m langen und 28 kg schweren Pendels ausgeführt. Für kürzere Beobachtungszeiten genügen Pendel von wenig Meter Länge, für die sich die im Art. Aufhängung beschriebene Cardanische Aufhängung empfiehlt. Die mathematische Theorie des Foucaultschen Pendelversuchs bietet ihre besonderen Schwierigkeiten; die obige nach [2] gegebene einfache Theorie ist für sehr kurze Pendel im luftleeren Raum unanfechtbar, wohl auch für längere Pendel, wenn man voraussetzt, daß sie nicht infolge[147] Loslassens aus der abgelenkten Lage, sondern infolge eines in der Gleichgewichtslage erhaltenen Stoßes schwingen. Zur weiteren Orientierung sei verwiesen auf [3] und auf die in [4] zusammengestellten Literaturangaben.

Literatur: [1] Foucault, Compt. rend., 1851, 32, S. 135. – [2] Schell, Theorie der Bewegung und der Kräfte, Leipzig 1870, S. 59. – [3] Weihrauch, Ueber Pendelbewegungen bei ablenkenden Kräften, 1886, Exners Repertorium, 22, S. 480 und 643. – [4] Auerbach, Winkelmanns Handbuch der Physik, Breslau 1891, 1, S. 181.

Aug. Schmidt.