Verschiedene Foucault-Pendel…

Das TF1-Pendel (Nr. 19)

Dies ist das neunzehnte meiner Foucaultschen Pendel, das für eine Fernsehreportage („Reportages“, von Claire Chazal, im November 2010) gebaut wurde. Es hat zwei neue Spezifikationen im Vergleich zu den anderen, die ich zuvor gebaut hatte: Der Aufhängungskopf steht auf zwei Computerfestplatten, wodurch er zentriert werden kann, und der Charron-Ring besteht ebenfalls aus zwei Festplatten.

Alle Komponenten sind klassisch: der Aufhängungsdraht aus einer Gitarrensaite, die Zentriersteine und der elektromagnetische Antrieb. Es war das einzige Pendel, von dem ich glaubte, dass es auf Anhieb funktionieren würde, und es tat es auch. Zwei andere, die ich zuvor gebaut hatte, waren zwar auch so gestartet, aber das war mehr Glück als alles andere.

PYRAMIDE (Nr. 3)

Ein kleines, weniger als einen Meter langes Foucaultsches Pendel, das Stunde um Stunde die Rotation der Erde anzeigt. Sie wird von einem Elektromagneten angetrieben, der sich am Boden des Pendels befindet. Der Antrieb erfolgt über eine 1,5-Volt-Batterie, die alle drei Jahre ausgetauscht werden muss. Wie weit das Pendel vorangeschritten ist, lässt sich auf der Skalenscheibe am Boden ablesen. Die Einteilungen sind in Stunden unterteilt.

Es handelt sich nicht um eine Uhr, da es weder eine feste Zeitbasis noch einen Temperaturausgleich gibt. Die Korrektur des Vorlaufs der Ellipse erfolgt wie bei Léon durch einen Charron-Ring. Beim ersten Start des Pendels sind keine besonderen Vorsichtsmaßnahmen erforderlich: Man stößt es einfach an und das war’s schon. Nach 1 bis 2 Stunden stabilisiert es sich von selbst. Der Foucault-Effekt kann sich bereits nach einer halben Stunde Wartezeit bemerkbar machen.

POINTEAU (Nr. 5)

(Foucaultsches Pendel, das die Zeit auf dem Boden anzeigt)

Dieser ultrafeste Stahlkegel ist eine Nadel aus einem Wasserkraftwerk. Er war es, der, wenn er in Betrieb war, den Wasserfluss regulierte, der die Turbine antrieb. Die Rillen wurden durch das vorbeifließende Wasser verursacht. Dieses etwa 40 kg schwere Stück Stahl ist das Herzstück des Pendels. Es wird von einem Laserstrahl durchquert, der auf das Pendel, eine Kugel aus poliertem Edelstahl, gerichtet ist. Der reflektierte Strahl beleuchtet mit seinem Lichtbündel ein Zifferblatt, das an der Basis des Kegels angebracht ist. Die Erde dreht sich. Die Ebene der Unruh bleibt in Bezug auf das Universum fixiert, aber wir sehen, dass der Laserstrahl sich allmählich im Uhrzeigersinn vorwärts bewegt. So können wir die Uhrzeit auf dem Boden ablesen, indem wir dem Lauf des reflektierten Strahls folgen…

Für dieses Pendel ist kein Gestell erforderlich. Die Aufhängung wird direkt an der Decke befestigt. Die Länge des Drahtes kann zwischen einem Meter und vier Metern betragen. Dieses Pendel ist dafür gedacht, in der Mitte einer Halle ausgestellt zu werden, sodass die Leute es von allen Seiten sehen können.

Rechts: Léon, Moréno, Conti. Links: Anachron, Aprilia und Cyclostyle

DIE TUBE (Nr. 6)

Kurzes Foucaultsches Pendel, dessen Dämpfung des Ellipseneffekts durch eine weitere Entdeckung von Léon Foucault, die Magnetbremse, verursacht wird. Ein Magnet, der sich auf einem nichtmagnetischen, leitenden Metall bewegt, wird gebremst und induziert dort einen elektrischen Strom. Bei diesem Pendel ist diese Bremse der Messingring, den man unter dem Pendel sehen kann. Dieser Ring reguliert auch die Amplitude des Pendels und verhindert, dass es gegen das Glasrohr stößt.

Mini Foucault (Nr. 4)

(Wurde im Juni 2003 zerlegt, um die Einzelteile zu sammeln und neue zu bauen.)

Dieses kurze Foucaultsche Pendel (12 cm) war nicht dafür gedacht, ins Guinness-Buch zu kommen, aber es hat wahrscheinlich seinen Platz dort. Ich habe es ursprünglich als Prüfstand hergestellt, um die Festigkeit der verschiedenen Materialien der Aufhängung zu testen. Da das Pendel viel schneller schwingt als meine anderen Pendel und eine viel größere Amplitude (20°) hat, nutzen sich die Materialien viel schneller ab und ermüden schneller: Der Faden riss systematisch nach einer Woche Gebrauch. Die gesammelten Erfahrungen konnten also zur Verbesserung meiner zukünftigen anderen Pendel verwendet werden.

Version 1

Version 2

Die Konstruktion dieses Pendels war aufgrund seiner Länge viel schwieriger als die aller anderen Pendel. Der Aufhängungsdraht wird von Keramiken geführt. Ich musste zwei aufeinanderfolgende Charron-Ringe mit unterschiedlichem Durchmesser anbringen, um störende Vibrationen im Pendelverlauf zu vermeiden. Der obere Charron-Ring ist ein Rubin und der zweite ist aus Messing. Das Anbringen von zwei Ringen verringert auch den Winkel, den die Amplitude des Pendels dem Faden gibt, und verlängert so die Lebensdauer des Pendelfadens. Die wichtigste Lehre, die man aus einem so kurzen Pendel ziehen kann, ist, dass die Regeln, nach denen man ein 1-Meter-Pendel schwingen kann, hier überhaupt nicht mehr gelten.

Das Gestell besteht aus Aluminiumguss, der in einem Stück gegossen und von unten verschraubt wurde, und stammt von einer Berkel-Waage. Man könnte meinen, es sei überdimensioniert, aber man muss bedenken, dass schon die kleinste Verdrehung das Pendel beeinflusst und die Kraft, die es dreht, aufhebt. Und diese Kraft ist hier aufgrund der geringen Amplitude und des geringen Gewichts des Pendels extrem klein.

Nachdem der Beweis erbracht war, dass ein solches Pendel funktionieren konnte, bestand die letzte Herausforderung darin, ein Pendel zu bauen, das das kleinste permanente und öffentliche Foucaultsche Pendel ist, das je hergestellt wurde, und dessen Umdrehungen einen Monat lang aufzuzeichnen.