{"id":6036,"date":"2024-09-15T14:02:54","date_gmt":"2024-09-15T14:02:54","guid":{"rendered":"https:\/\/www.betrisey.ch\/microfoucault-n-26-tatonnements-et-donnees-techniques-part-3"},"modified":"2025-03-09T12:15:44","modified_gmt":"2025-03-09T12:15:44","slug":"microfoucault-n-26-tatonnements-et-donnees-techniques-part-3","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/www.betrisey.ch\/de\/microfoucault-n-26-tatonnements-et-donnees-techniques-part-3","title":{"rendered":"MicroFoucault Nr. 26: Versuch und Irrtum und technische Daten. (Part 3)"},"content":{"rendered":"\n\n<p>11. September, Mitternacht. EX-CE-LLENT! 16 Stunden f\u00fcr eine halbe Umdrehung, 32 Stunden f\u00fcr eine ganze Umdrehung. 4% Fehler.<\/p>\n\n\n\n\n\n<p>12. September: 13 Uhr, 29 Stunden f\u00fcr eine volle Umdrehung, 14% schneller als in meinem Breitengrad (33:26 Uhr).<\/p>\n\n\n\n\n\n<p><strong>Start eines zweiw\u00f6chigen Langzeittests ohne jeglichen externen Eingriff.<\/strong><\/p>\n\n\n\n\n\n<p>Die Hintergr\u00fcnde der Heldentat&#8230; Die Kamera und der Raspberry sind oben, und unten befindet sich der PC mit MicroSet, der die Daten aufzeichnet.<\/p>\n\n\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-large\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"702\" height=\"1024\" src=\"https:\/\/www.betrisey.ch\/wp-content\/uploads\/2024\/09\/vue-generale-702x1024.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-4276\" srcset=\"https:\/\/www.betrisey.ch\/wp-content\/uploads\/2024\/09\/vue-generale-702x1024.jpg 702w, https:\/\/www.betrisey.ch\/wp-content\/uploads\/2024\/09\/vue-generale-206x300.jpg 206w, https:\/\/www.betrisey.ch\/wp-content\/uploads\/2024\/09\/vue-generale-768x1120.jpg 768w, https:\/\/www.betrisey.ch\/wp-content\/uploads\/2024\/09\/vue-generale-1053x1536.jpg 1053w, https:\/\/www.betrisey.ch\/wp-content\/uploads\/2024\/09\/vue-generale-1405x2048.jpg 1405w, https:\/\/www.betrisey.ch\/wp-content\/uploads\/2024\/09\/vue-generale-scaled.jpg 1756w\" sizes=\"auto, (max-width: 702px) 100vw, 702px\" \/><\/figure>\n\n\n\n\n\n<p>15. September: Hat seine letzte vollst\u00e4ndige Revolution in 30 Stunden durchgef\u00fchrt: 10% zu schnell, aber es wird langsam besser.<\/p>\n\n\n\n\n\n<p><\/p>\n\n\n\n\n\n<p>16. September: F\u00fchrte seine letzte Revolution in 30 Stunden durch: immer noch 10% zu schnell.<\/p>\n\n\n\n\n\n<p>17. September: F\u00fchrte seine letzte Revolution in 32 Stunden durch: nur 4% zu schnell!<\/p>\n\n\n\n\n\n<p>18. September: Letzte Umdrehung in 32 Stunden: Ausgezeichnet!<\/p>\n\n\n\n\n\n<p>Das Vier-Tage-Diagramm ist \u00e4u\u00dferst interessant, da man sehen kann, dass es sich im Laufe der Tage ver\u00e4ndert:<\/p>\n\n\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-full\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"1024\" height=\"768\" src=\"https:\/\/www.betrisey.ch\/wp-content\/uploads\/2024\/09\/microfouc11c.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-4273\" srcset=\"https:\/\/www.betrisey.ch\/wp-content\/uploads\/2024\/09\/microfouc11c.jpg 1024w, https:\/\/www.betrisey.ch\/wp-content\/uploads\/2024\/09\/microfouc11c-300x225.jpg 300w, https:\/\/www.betrisey.ch\/wp-content\/uploads\/2024\/09\/microfouc11c-768x576.jpg 768w\" sizes=\"auto, (max-width: 1024px) 100vw, 1024px\" \/><\/figure>\n\n\n\n\n\n<p>Man kann sehen, dass die Kurve immer flacher wird, so dass sie, wenn sie so weitergeht, viel linearer werden und die Umdrehungszeiten bald unter 10% fallen sollten. Diese Kurven m\u00f6gen zwar etwas anarchisch und schwankend erscheinen, aber sie sind ein riesiger Sieg f\u00fcr ein so winziges Foucaultsches Pendel.<\/p>\n\n\n\n\n\n<p>19. September: Letzte Revolution in 30 Stunden. Wieder 10% zu schnell.<\/p>\n\n\n\n\n\n<p>20. September: 30 Stunden.<\/p>\n\n\n\n\n\n<p>21. September: 32 Stunden.<\/p>\n\n\n\n\n\n<p>22. September: 30 Stunden.<\/p>\n\n\n\n\n\n<p>Beispiel f\u00fcr die Unterzeichnung einer vollst\u00e4ndigen Umdrehung:<\/p>\n\n\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-full\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"1024\" height=\"768\" src=\"https:\/\/www.betrisey.ch\/wp-content\/uploads\/2024\/09\/microfouc11b.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-4275\" srcset=\"https:\/\/www.betrisey.ch\/wp-content\/uploads\/2024\/09\/microfouc11b.jpg 1024w, https:\/\/www.betrisey.ch\/wp-content\/uploads\/2024\/09\/microfouc11b-300x225.jpg 300w, https:\/\/www.betrisey.ch\/wp-content\/uploads\/2024\/09\/microfouc11b-768x576.jpg 768w\" sizes=\"auto, (max-width: 1024px) 100vw, 1024px\" \/><\/figure>\n\n\n\n\n\n<p>27. September: Ende des Tests nach 15 Tagen:<\/p>\n\n\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-full\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"1024\" height=\"768\" src=\"https:\/\/www.betrisey.ch\/wp-content\/uploads\/2024\/09\/microfouc11a.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-4281\" srcset=\"https:\/\/www.betrisey.ch\/wp-content\/uploads\/2024\/09\/microfouc11a.jpg 1024w, https:\/\/www.betrisey.ch\/wp-content\/uploads\/2024\/09\/microfouc11a-300x225.jpg 300w, https:\/\/www.betrisey.ch\/wp-content\/uploads\/2024\/09\/microfouc11a-768x576.jpg 768w\" sizes=\"auto, (max-width: 1024px) 100vw, 1024px\" \/><\/figure>\n\n\n\n\n\n<p>&#8230;wo man sehen kann, dass sie 24 halbe Umdrehungen gemacht hat, d. h. 12 volle Umdrehungen in 170 Stunden, was uns im Durchschnitt etwa 29 Stunden (statt 33) gibt. Man sieht auch, dass sich die Amplitude der Unruh im Laufe der Tage allm\u00e4hlich stabilisiert. Hier ist das Video von den 15 Testtagen:<\/p>\n\n\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-video\"><video height=\"1080\" style=\"aspect-ratio: 1920 \/ 1080;\" width=\"1920\" controls src=\"https:\/\/www.betrisey.ch\/wp-content\/uploads\/2024\/09\/microfouc11.mp4\"><\/video><\/figure>\n\n\n\n\n\n<p> &#8230;wo man sehen kann, dass dieses Pendel eine heimliche Verehrerin hat: eine Spinne, die es im Laufe der Tage immer wieder anschaut! Wenn wir die Stunden notieren, in denen das Pendel auf 0\u00b0 (Mittag) steht, erhalten wir die folgenden halben Umdrehungsperioden:<\/p>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-image\">\n\n<figure class=\"aligncenter size-full\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"528\" height=\"834\" src=\"https:\/\/www.betrisey.ch\/wp-content\/uploads\/2024\/09\/nombre-demi-rotations.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-4289\" srcset=\"https:\/\/www.betrisey.ch\/wp-content\/uploads\/2024\/09\/nombre-demi-rotations.png 528w, https:\/\/www.betrisey.ch\/wp-content\/uploads\/2024\/09\/nombre-demi-rotations-190x300.png 190w\" sizes=\"auto, (max-width: 528px) 100vw, 528px\" \/><\/figure>\n<\/div>\n\n\n<div class=\"wp-block-image\">\n\n<figure class=\"aligncenter size-full\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"726\" height=\"452\" src=\"https:\/\/www.betrisey.ch\/wp-content\/uploads\/2024\/09\/graphique.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-4296\" srcset=\"https:\/\/www.betrisey.ch\/wp-content\/uploads\/2024\/09\/graphique.png 726w, https:\/\/www.betrisey.ch\/wp-content\/uploads\/2024\/09\/graphique-300x187.png 300w\" sizes=\"auto, (max-width: 726px) 100vw, 726px\" \/><\/figure>\n<\/div>\n\n\n\n\n<p class=\"has-vivid-red-color has-text-color has-link-color wp-elements-b7a6302d56c8ad0cbc4b6fdfaa7cd541\"><strong>Dies ergibt einen gerundeten Durchschnitt von 14,5 Stunden pro Halbumdrehung, d. h. 29 Stunden pro Umdrehung: Dieses Mikropendel schl\u00e4gt 15 % zu schnell um, wenn es 15 Tage lang ununterbrochen in Betrieb ist.<\/strong><\/p>\n\n\n\n\n\n<p>Dieses Ergebnis kann sehr leicht verbessert werden, indem man die Einstellungen weiter verfeinert, um den Pendelweg zwischen -70\u00b0 und -20\u00b0 zu korrigieren, wo das Pendel zu schnell schl\u00e4gt. Auf diese Weise k\u00f6nnte die Genauigkeit auf unter 10 % sinken. Aber man muss auch mal aufh\u00f6ren.<\/p>\n\n\n\n\n\n<p><strong>28. September 2024<\/strong>: Es ist an der Zeit, dieses Experiment zu beenden, denn es hat f\u00fcnf Monate gedauert und andere brauchen jetzt meine Messger\u00e4te und meine Zeit. Ich werde alles auseinandernehmen, um meine K\u00fcche und mein Wohnzimmer wieder in Ordnung zu bringen, und die Spinne muss sich ein neues Nest suchen, da sie die ganze Zeit unter dem Pendel nistete.<\/p>\n\n\n\n\n\n<p><\/p>\n\n\n\n\n\n<div style=\"height:27px\" aria-hidden=\"true\" class=\"wp-block-spacer\"><\/div>\n\n\n\n\n\n<p><\/p>\n\n\n\n\n\n<div style=\"height:27px\" aria-hidden=\"true\" class=\"wp-block-spacer\"><\/div>\n\n\n\n\n\n<div style=\"height:27px\" aria-hidden=\"true\" class=\"wp-block-spacer\"><\/div>\n\n\n\n\n\n<div style=\"height:27px\" aria-hidden=\"true\" class=\"wp-block-spacer\"><\/div>\n\n\n\n\n\n<p class=\"has-text-align-center has-medium-font-size\"><strong>Der Unbeugsame: Datenerfassung.<\/strong><\/p>\n\n\n\n\n\n<div style=\"height:27px\" aria-hidden=\"true\" class=\"wp-block-spacer\"><\/div>\n\n\n\n\n\n<p><\/p>\n\n\n\n\n\n<p><strong>Wie wird seine Rotation gemessen?<\/strong><\/p>\n\n\n\n\n\n<p>Eine RPI HQ-Kamera ist an einen Raspberry angeschlossen, auf dem Rasbian (Linux) l\u00e4uft. Die Aufnahmesoftware ist Allsky, die Sie hier herunterladen k\u00f6nnen: <a href=\"https:\/\/github.com\/AllskyTeam\/allsky\">https:\/\/github.com\/AllskyTeam\/allsky<\/a>. Es ist eine astronomische Software, die Aufnahmen von Asteroiden, Satelliten usw. macht. Da es Sommer ist, habe ich die Software so eingestellt, als w\u00e4re er am S\u00fcdpol, damit er denkt, dass es den ganzen Tag dunkel ist&#8230; Die Kamera ist so getaktet, dass jede Stunde ein Bild von einer Sekunde aufgenommen wird, um eine Zeitrafferaufnahme zu machen. Allsky ist auch ein Internetserver, der es erm\u00f6glicht, die Position des Pendels von jedem Bildschirm aus live zu sehen. Ein kleiner R\u00fcckstrahler wird auf das Pendel geklebt, wodurch der wei\u00dfe Strich auf dem Foto entsteht. Das Ganze wird von einer einzigen LED beleuchtet und ist hinter schwarzen T\u00fcchern vollst\u00e4ndig isoliert. Ich werde dann eine Messlatte in den Zeitraffer einf\u00fcgen, um die genaue Position des Pendels w\u00e4hrend der gesamten Dauer des Experiments, das einen Monat dauern k\u00f6nnte, Stunde f\u00fcr Stunde zu bestimmen.<\/p>\n\n\n\n\n\n<div style=\"height:27px\" aria-hidden=\"true\" class=\"wp-block-spacer\"><\/div>\n\n\n\n\n\n<p><strong>Wie wird die Schwingungsdauer des Pendels gemessen?<\/strong><\/p>\n\n\n\n\n\n<p>In einem Fall wird <strong>der Zeitgeber<\/strong>, ein MicroSet-Controller, durch den <strong>Kontakt des Drahtes mit dem Charron-Ring ausgel\u00f6st<\/strong>. Er registriert jede Schwingung mit einer Genauigkeit von einer Millionstel Sekunde. Da die Amplitude des Pendels je nach seiner Position, die sich st\u00e4ndig \u00e4ndert, nicht dieselbe ist, zeigt die Grafik eine <strong>wiederkehrende Kurve an, die man bei jeder halben Umdrehung wiederfindet<\/strong>. Das ist die Signatur des Pendels, die bei jedem Menschen v\u00f6llig unterschiedlich ist. Auf diese Weise kann man die Rotationszeit des Pendels und seine Position zu jedem gegebenen Zeitpunkt messen. Dieses System kann vor allem die Zentrierung des Charron-Rings messen.<\/p>\n\n\n\n\n\n<p>Das Bild unten zeigt 24 Stunden im Leben des MicroFoucault. Jede Spitze zeigt eine Umdrehung des Pendels. (Die Striche, die die Grafik \u00fcberqueren, z\u00e4hlen nicht: Sie sind nur schlechte Kontakte des Charron-Rings) <\/p>\n\n\n\n\n\n<p>Daraus k\u00f6nnen wir schlie\u00dfen:<\/p>\n\n\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n\n<li>Dass es sich in 24 Stunden gedreht hat,<\/li>\n\n\n\n\n\n<li>dass die Spitzen auftreten, wenn das Pendel auf der X-Achse steht,<\/li>\n\n\n\n\n\n<li>dass die Beulen auftreten, wenn sich das Pendel auf der Y-Achse befindet.<\/li>\n\n<\/ul>\n\n\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-full\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"1001\" height=\"742\" src=\"https:\/\/www.betrisey.ch\/wp-content\/uploads\/2024\/08\/microfoucault.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-3805\" srcset=\"https:\/\/www.betrisey.ch\/wp-content\/uploads\/2024\/08\/microfoucault.jpg 1001w, https:\/\/www.betrisey.ch\/wp-content\/uploads\/2024\/08\/microfoucault-300x222.jpg 300w, https:\/\/www.betrisey.ch\/wp-content\/uploads\/2024\/08\/microfoucault-768x569.jpg 768w\" sizes=\"auto, (max-width: 1001px) 100vw, 1001px\" \/><\/figure>\n\n\n\n\n\n<p>Im anderen Fall hole ich <strong>den Impuls<\/strong> ab, den der <strong>Elektromagnet gibt<\/strong>, um den Timer auszul\u00f6sen. Diese Formel ist viel genauer als der elektrische Kontakt des Charron-Rings.<\/p>\n\n\n\n\n\n<div style=\"height:27px\" aria-hidden=\"true\" class=\"wp-block-spacer\"><\/div>\n\n\n\n\n\n<p><strong>Warum sind all diese Messungen so zeitaufwendig?<\/strong><\/p>\n\n\n\n\n\n<p>Weil jede Einstellung 17 Stunden, eine halbe Umdrehung in meinem Breitengrad, warten muss, bevor ihre Daten best\u00e4tigt werden.<\/p>\n\n\n\n\n\n<p>Das ist der Preis, den wir zahlen m\u00fcssen. Nun muss aber jedes wissenschaftliche Experiment reproduzierbar sein. Das hei\u00dft, wir haben mindestens 34 Stunden.<\/p>\n\n\n\n\n\n<p>Aber wenn wir ehrlich sind, m\u00fcssten wir jedes Experiment r\u00fcckw\u00e4rts durchf\u00fchren, um zu den urspr\u00fcnglichen Daten zur\u00fcckzukehren: 34 Stunden, plus 17 Stunden, um die \u00c4nderung zu best\u00e4tigen: 51 Stunden&#8230;<\/p>\n\n\n\n\n\n<p>Und wenn wir ganz ehrlich sein wollten, m\u00fcssten wir das Experiment mit einer vollen Rotation durchf\u00fchren, um die halbe Rotation zu best\u00e4tigen. Das ergibt 102 Stunden&#8230;.<\/p>\n\n\n\n\n\n<p>Kurz gesagt: 4 Tage, um zu wissen, wovon man spricht, wenn man nur die kleinste Einstellung vorgenommen hat. Multiplizieren Sie das mit der Anzahl der \u00c4nderungen, dann sprechen wir nicht mehr von Tagen, sondern von Monaten!<\/p>\n\n\n\n\n\n<div style=\"height:27px\" aria-hidden=\"true\" class=\"wp-block-spacer\"><\/div>\n\n\n\n\n\n<div style=\"height:27px\" aria-hidden=\"true\" class=\"wp-block-spacer\"><\/div>\n\n\n\n\n\n<p><strong>Wie zentriert man den Charron-Ring und den Elektromagneten?<\/strong><\/p>\n\n\n\n\n\n<p>Die beiden Zentrierungen werden durch vier Schrauben erreicht, die in X-Form um den Charron-Ring und den Elektromagneten angebracht sind. R\u00fcpel versuchen oft, mit einem Lineal zu messen, aber das ist mehr eine Bastelei als alles andere. Der absolute Weg, um richtig zu sein, ist eine Stoppuhr, die jede Schwingung auf die Millionstelsekunde genau misst. In meinem Fall verwende ich einen MicroSet-Timer. <\/p>\n\n\n\n\n\n<p>Wenn Sie sich die unten stehende Grafik genau ansehen, sehen Sie, dass vor Einstellung 1 jede zweite Messung k\u00fcrzer ist als die andere. Einstellung 2 verfeinert das Endergebnis.<\/p>\n\n\n\n\n\n<p>Beginnen Sie immer mit dem Charron-Ring, der so viel schwieriger einzustellen ist, und enden Sie mit dem Elektromagneten. Rechnen Sie mit einem guten halben bis ganzen Tag f\u00fcr die Einstellungen, bevor Sie mit der Arbeit zufrieden sind.<\/p>\n\n\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-full\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"999\" height=\"676\" src=\"https:\/\/www.betrisey.ch\/wp-content\/uploads\/2024\/09\/centrage-coil.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-4064\" srcset=\"https:\/\/www.betrisey.ch\/wp-content\/uploads\/2024\/09\/centrage-coil.jpg 999w, https:\/\/www.betrisey.ch\/wp-content\/uploads\/2024\/09\/centrage-coil-300x203.jpg 300w, https:\/\/www.betrisey.ch\/wp-content\/uploads\/2024\/09\/centrage-coil-768x520.jpg 768w\" sizes=\"auto, (max-width: 999px) 100vw, 999px\" \/><\/figure>\n\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>11. September, Mitternacht. 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