Pendelwelle kostenlos | Pendel im und aus dem Gleichtakt

Wie es funktioniert

Öffnen Sie diese Seite. Fünfzehn Pendel schwingen schon. Zuerst bewegen sie sich wie eines, dann beginnt die Welle.
Stellen Sie Zeit auf einen beliebigen Moment des Zyklus. Bei der Hälfte des Zyklus bilden die Kugeln zwei Reihen, bei einem Drittel drei Gruppen. Ziehen Sie das Bild, um von einer anderen Seite zu schauen.
Stellen Sie Pendel, Zyklus und Schwingungen ein, um Ihre eigene Welle zu bauen. Schalten Sie Ton ein, um jede Schwingung zu hören, und speichern Sie dann ein PNG.

Eine Schwingung mehr pro Zyklus

Jedes Pendel macht pro Zyklus eine Schwingung mehr als das Pendel davor. In der klassischen Anordnung schwingt das längste 51-mal in 60 Sekunden, das nächste 52-mal und das kürzeste 65-mal. Nach 60 Sekunden hat jedes Pendel eine ganze Zahl von Schwingungen beendet, also stehen alle wieder in einer Linie.

Warum die Länge den Rhythmus bestimmt

Eine kleine Schwingung eines Pendels dauert 2π√(L/g) Sekunden. Nur die Länge und die Schwerkraft zählen, nicht das Gewicht der Kugel, und bei kleinen Schwingungen auch nicht, wie weit es ausschlägt. Ein kürzerer Faden bedeutet eine schnellere Schwingung. Ein Pendel, das ein Viertel schneller schwingt, braucht einen Faden von etwa zwei Dritteln der Länge.

Wellen, Reihen und Gruppen

Mit jeder Schwingung geraten die Pendel ein wenig weiter aus dem Takt. Nebeneinander sehen sie aus wie eine Welle, die die Reihe entlangläuft. In der Mitte des Zyklus ist jedes zweite Pendel eine halbe Schwingung voraus, also stehen die Kugeln in zwei Reihen. Nach einem Drittel des Zyklus fallen sie in drei Gruppen, nach einem Viertel in vier. Das Infofeld nennt das Muster, sobald es erscheint.

Häufig gestellte Fragen

Warum stehen die Pendel wieder in einer Linie?

In einem Zyklus vollendet jedes Pendel eine ganze Zahl von Schwingungen: 51, 52 und so weiter bis 65. Am Ende des Zyklus ist jedes wieder dort, wo es begann, und zwar im selben Moment.

Wie lang sind die Fäden?

Für die klassische Welle, 51 bis 65 Schwingungen in 60 Sekunden, ist der längste Faden etwa 34 cm lang und der kürzeste etwa 21 cm. Zyklus und Schwingungen ändern die Längen, und das Bild passt sich an.

Ändert eine größere Schwingung das Muster?

Eine weite Schwingung dauert etwas länger als eine kleine. Die Simulation stellt jede Länge für den Winkel ein, den Sie wählen, damit sich der Zyklus trotzdem schließt. Eine echte Pendelwelle wird aus demselben Grund aus einem kleinen Winkel losgelassen.

Was bewirkt Reibung?

Sie ist der Luftwiderstand. Die Schwingungen werden kleiner, während sich ihr Takt kaum ändert, also verblasst das Muster, ohne zu zerfallen. Mit Reibung bei null läuft die Welle weiter.

Wird dabei etwas hochgeladen?

Nein. Die Pendel werden auf einer Leinwand in Ihrem Browser gezeichnet. Speichern lädt ein PNG herunter. Bearbeiten öffnet das Bild im PictorX-Editor.