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Beschreibung und Anwendung des Horizontalpendels.

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l'extrdmitd de son bras le m o b long et au point d'attache
inferieur.
Dans cette situation i l est clair, que sauf la resistance
a la torsion, resistance qtre l'on peirt attdnuer autant que
l'on ddsire, le levier pourra se mouvoir carculairement d a m
le plan horizontal 014 s'orrdter indifferemment en un point
qiielcorrque de la circonference, puisqu'en tous cas le centre
de graviti de ce Levier ?ti montre ni descend.
Mais la dirertion de la pesanteirr oient a changer. il
n'y aura plus que deirx points de la circonference ou il y
ait equilibre l'un stable, l'autre instahle. Ces deux points se
troucent dans l'ir~tersectiorr ilti plaii de rotation avec le plan
passnnt par tez delis points d'attache ~f la nouvelle direction
de la pesanteur.
I1 resiilte de la qic'uue deuiation trts-faible dans la direction de la pesanteiir se traduira ptrr im diplacement
cirmlaire du levier qiii peiit s'elaver a peir pres de 180".
Je fd etablir grossikrenrent iiii uppareil d'aprhs ce.g
principcs et, bien que les fils tr'aient qiie 20 centimhters de
longueur, il m'a paric plus sensible qu'un excellent niveaii a
bulle d'air qui n'uccuse qu'une deviation de 1" par un ddplacement de 3 millimetres.
Aidser dieser Notiz ist mir iiber die beschriebene Aufhlngung des Horizontalpendels bis jetzt nichts bekannt
geworden.
---
Vl1. lleschreihung iind Anmendung de.9
llorizoiitalpendelss; non F. Z G l l n e r .
(Ausgehohen ans der vom Hrn. Verf. mitgetheilteo Abhandlung: "Ueber
den Ursprung des Erdmsgnetismus und der magnetiscben Beziehungen
dttr WeltkBrpar' in den Rerichten der KBnigI. Siicbs. Gesellscb. der
Wiw. 1571, S. 479-5i5).
Nac.h vielfachen Versuchen und Bemiihungen habe ich
den in Fig, 6, Taf. I in nicht ganz einem Sechstel seiner
iiaturlichen Grol'se ahgcbildeten Apparat construirt. An
Stelle der feinen Drahte, bei denen die bekannten Aende-
135
.
rungen der Gleichgewichtslage storend einwirkten , waren
feine Uhrfedern aa' angewandt, welche durch das 6 Pfund
schwere Bleigewicht A mit dem vorn befindlichen Spiegel C
in Spannung gehnlten wurden. Die Ausfuhrung des Apparates in mijglicbst grofsen Dimensionen und schweren
Massen zog ich deshalh vor, weil hiedurch sowohl plijtslich
eintretenden Warmeanderungen als aitch iiamentlich den
dadurch erzeugten Rewegungen der amgebenden Luftniassen ein geringerer Einflul's auf die Hewegungen des
Pendels gestattet wurde. Das Stativ ist von Eisen und
dic F u h d t s Dreifufses sirid mijglichst lmg, urn dnrch
feine Bewegung der Schrauben moglichst kleine Aenderungen in der Lage der Aufhangepunkte zur Richtung der
Schwerkraft nach Beliehen herstellen x u konnen.
Die Schraube d, welche moglichst in der durch beide
Aufhangepunkte c und c' gelegten Verticdebene stehen
m u b , gestattet ganz nach Bediirfnik die Empfindlichkeit
des Instrunientes zu v e r h d e r n , indem durch die relative
Lage der Punkte c und c' die Schwingungsdauer dee
Horixontalpendels bedingt ist. Eine Schwingungsdauer
von 30 Secrinden (halbe Periode) konnte rnit Leichtigkeit
hergestellt werden. B ist ein mit A correspondirendes
Gegengewicht. Bevor die pendelnde Masse A nebst Zubehor in die Ringe gelegt wurde, welche in kleine, auf
der cylindrischen Axe eingebrachte Einschnitte eingreifen,
wurde dieselbe unter dem directen Eiptlufs der Schwere
vermittelst einer irn Drehpunkt provisorisch angebrachten
Schneide in Schwingnngen versetzt. Die Schwiugungsdauer betrug sehr nahe 0,250 Secunden. Man erhalt hieraus init Hiilfe einer bekannten Relation das Verhaltnifs
der Djrectionsmomente, welche VOII der Schwere bei borizontaler und verticaler Lage auf die pendelnde Masse ausgeiibt wird.
Die Theorie des Instrumentes ist fiir sehr kleine Elongationen, die eigeutlich hier nur in Betracht kommen, sehr einfach, so daki ich mich nur daradf beschriinken will, von den
zahlreichen Beohacbtungsreihen, welche im Laufe der J a h r e
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1870 und 1871 angestellt wurden, einige Werthe mitzutheilen,
nm die Anwendbarkeit und Empfindlichkeit der Methode
beurtheilen zu lassen.
Urn noch einige Bemerkungen fiber die Aufstellung
des Instrumentes voraus zu schicken, sey bemerkt, dafs
dasselbe wegen der im Mittelpunkt der Stadt zu hiiufigen
Storungen nach einer kleinen, fdr astrophysikalische Untersiichungeu im Garten erhauten Kuppel gebracht wurde.
Dicht neben derselben liel's ich einen massiven Sandsteinpfeiler auffiihren, welcher seiner ganzen Ausdehnung nach
mit einem isolirten Gehause bekleidet wurde. Dasselbe
w a r nach Art eines Eisvchrankes mit dicken, durcb schlechte
Warmeleiter gefullten Wiinden versehen, welche innen
eine zusammenhangende Bekleidung von Zinkblech erhalten
hatten. Dieses Gehsuse war wiederum durch ein etwa
einen halben Furs weit abstehendes halzernes Gebiiude
umhiillt, welches die Luft frei circuliren lieQ, aber jede
directe Einwirkung der strahlenden Sonnenwkme von dem
ersten Gehause abhielt. An der einen Seite der Gehiluse
waren Thiiren angebracht , welche jederzeit einen leichten
Zugang zu dem Instrumente gestatteten. Die Beobachtungen fanden von dern inneren Raume des kleinen Observatoriums aus statt, welches au dieeem Zweck in der einen
Mauer eine Durchbrechung erhalten hatte , durch welche
der noch in einem besonderen Gehjiise mit planparalleler
Glasplatte verschl-ossene Spiegel des Pendels beobachtet
werden konnte.
Ich werde mir nun erlauben, eine langere, mehrere
Stunden hindurch fortgesetzte Reihe von Beobachtungen
mitzutbeilen, welche ich am 18. Sept. 1870 in den Abendstunden von 6 Uhr 35 Min. bis 10 U h r 35 Min. angestellt
habe.
Beobachtungen am Aorizontalpendel.
Abstand der Skale am Spiegel = 3186 Mm.
Dauer einer Schwingung
= 14,444 Sec.
Mit Beriicksichtigung der ohen angegebenen Schwinp n g s d a u e r von 0,25 Sec. unter dem directen Einflds der
137
Schwere bei verticaler Aufhangung ergiebt sich , dafs
1 Millimeter-Skalentheil am Horizontalpendel einer Ablenkung von 0,0097063 Bogensecnnden eines gewijbnlichen
Pendels entspricht. Die zussmmengehorigen Zahlen bezeichnen die abgelesenen Elongations- Werthe.
L e i p z i g 1870, September 18.
Zeit
- -
NO.
1
2
6h 3 5
Ablesong
No.
1
Zeit
' No.
29
15
16
Ablesung
7h 33'
~
Zeit
.- -
7h 32'
30
Ablenung
79,8
82.4
81,1
80,0
81'2
82,?
80,0
3
17
31
4
18
32
5
19
33
6
20
34
7
21
8
22
3G
9
23
37
10
24
7h38'
38
Sh 4'
11
25
7h 50'
39
10h 0'
26
40
27
41
28
42
85,0
Oh 35' 83,9
86,4
83,9
Y6,3
7h
35'
PO,
Sh 2'
35
82,4
50,7
82'2
80,9
82,0
80,5
89'0
803
82,0
80,5
81,t1
80,4
51,5
80,9
82,0
81,5
85,0
51,0
81.2
81,9
81,9
81,9
81.9
81,9
81.1
81,9
83,2
83,0
85.1
85,1
Diese Zahlen werden genogen, um die grofse Empfindlichkeit des Instrumentes und die Sicherheit zu beweisen, mit
welcher man, selbst bei der angewandten kurzen Schwingungsdauer von 14,44 Secunden Ablenkungen von der
Lothlinie zu beobachten im Stande ist, welche nur
0,001 Bogensecunde betragen. Diefs wih-de der Werth
seyn, welcher nach der obigen Relation zwiiechen einen
138
Skalentheil des Horizontnlpendels und eines Verticalpendels
etwa fur 0,l Skalentheil des ersteren folgte.
Man kann mit Leichtigkeit die Enipfindlichkeit des
Instrumentes diirch Erhohong des niit der Stellschraube d
versehenen Fufses noch vier his fiinfrnal grijrser rnachen.
Allein liiezii war trotz aller Vorsichtsmanfsrc.geln die Stabilitiit des Pfeilers und seiner Umgebung nicht grofs genug.
In der That, ein in der Entferriung von etwa 1,5 Kilometer
voriiberfahrender Eisenlxihnzug erzeagte sclion wellenartige
Bewegnngen des Erdlmdvns, welclie periodische Veranderungen der Gleichge wichtslage des Horizontalpendels hervorriefe 11.
Dernrtige Beobachtungcn merderi dnher urn vortheilhaftesten in tiefen und ruhig gelegenen Erdscliicliten angestellt
werden, wo dniiii hei Ahwesenheit von Tempersturschwankungen und localen Erschiitterungen alle jene Einflusse
quantitativ bestirnmt werllen kijnnen , wclche direct drirch
vulcanische Brwcgnrigen des Erdbodcns oder indirect
durch mugnetisclie Induction bei Vcriiiiderung der Stromgeerhwindiglreit der innrren gluhend- flussigen Masse des
Erdkorpers hervorgerufen werden.
Aufserdem nher iihen der Mond iind die Sonne, abgesehen von der Erzeugung einer inneren Flnth- und Druckwelle, auch einen directen Einflds nuf die Stellung des
Instrumentes aus, indem sie nach Maafsgabe ihrer Position
mit verschiedener Intensitiit den Schwerpnnkt der Erde
iind den urn den Erdradius hievon entfernteii Schwerpunkt
des Pendels anziehm. Die Grijrse der hiedurch erzeugten
Ablenkungen sind von C. A . F. P e t e r s zum Gegenstand
einer interessanten Abhandlung gemacht worden ’).
Die mittlere Ablenkung, welche der ‘Mond in gunstiger
Lage hervorbringen kann, betragt nach den Ableitungen
1 ) Voii den kleineri Ablenkungen der Lothlinie und des Niverrus, welche
dnrch die Anziehiing dcr Sonne, des Mondes und einiger terrestrischen
Gegenstiinde hervorgebracht werden, von Dr. C. A. F. Peters, Bulletin
cle la clnvse physico-math. de L’Acad. Imp. des sciences de St. Peiersbourg, T.III, No. 14, Petersh. 1844.
~ 0 1 1 P e t e r s 0”,0174: dicjenige, welche die Sonne unter
gleichen Verhiiltnissen erzeugt, betragt O”0080.
W i r d aber das HorizontaIpendel, wie das von mir heniitzte so aufgestellt, dd’s die Gleichgewichtslage in der
Ebene des Meridians lie!$,
S O ist klar, dafs die obigen
lMaxiInalableiiliungcn, j e nachdein das Gcstirn auf der Ostoder Westseite des Meridian3 sich befindet, entgegengesetztes
Voueichen haben miissen, SO dnfs also die Z I I beobachtende
Winkeldifferenz bei tieidell Werthen die doppelte wird,
d. h. also
Die vom Moiid erzeiigte Wirkiiiiy
= O”0348.
Die von der Sonne erzeugte Wirlrung = O”016.
&fit Riicksicht nuf die bei den oben angefiilirten Beobachtuiigen erLielte Genauigkeit wurde also d w hei einmaliger Ablesung begangene Fehler h von der zu messenden
Wirkung dev Xoncles und & von der der Soiine betragen.
Aber, wie schon benierkt, sind die luliereu Lkdinguugcn
unter denen die mitgctheilteu B e o b d i t u n g c ~erhalten
~
wurden, fur den vorlirgenden Zwock als durch:ius sehr iingiinstige
zu bezeichnen, so dafs sich in Erdscliiichten und unter
der Voraussetmng, dill‘s die Reaction in des gliihend-flussigen Erdinnern gegen die fcste Incrustationsrinde nicht
Grijfsen von derselben Ordiiiing erzeugen, die Empfindlichkeit des Instromentes noch bedeutend steigern lafst.
Es eroffnet sich dann auch die Aussicht, durch ein umfangreiches und statistisch behandeltes Beobachtungsmaterial diejenigen Grofsen zu bestimmen, von denen die so
eben erwahnteii Wirkungen abhangen, niimlich die Mnssen
und Entferniingen von Sonrie und Mond in Einheiten d e r
Mosse und des Halbmessers der E r d e .
Theoretisch knupft sich aber noch ein anderes Interesse
-an die Beobachtungen mit dem Horizontalpendel. Unter
Voraussetzung der eben erwahnten Aufstellung in Meridian
miifste das Pendel, wenn es sich nur unter dem Einflufs
der Sonne bewegte, im Laufe von 24 Stunden 4 Ma1 seine
Gleichgewichtslage im Meridian passiren, namlich heim
Auf- rind Untergrng der Sonne und bei ihrer obereii und
140
unteren Passage durch den Meridian. Da diese Bewegungen
des Pendels keine Summationswirkungen , wie diejenigen
des Meeres bei der Ebbe iind Fliith sind, sondern direct
durch attractive Fernwirkungen erzeugt werden, so miissen
sie auch gleichzeitig mit der entsprechenden wahren Position der Sonne stattfinden. Braucht dagegen die Schwerkraf't, wie das Licht, etwa 8 Minuten Zeit, um von der
Sonne zur Erde zii gelangen, so wiirden die obigen Gleichgewiclitslagen des Pendels nuch um diese Zeit verspatet
stattfinden mussen. Gelingt es dnher, die Zeiten jener
Gleichgewichtslngen aiich nur bis auf eine Minute genau
zu bestirnmen, so wurde die Frnge, ob die Schwere zur
Fortpflanzung Zeit gebrauche , noch bei einer Fortpflanzungsgeschwindigkeit entschieden werden konnen, welcbe
acht Ma1 grofser als diejenigc des Lichtes ist.
VIII.
%ur Geschichte des Iloriaontalpendels;
von F. Z o l l n e r .
(Aus den Rerichteo der K6oigl. Sicbs. Gesellsch. 1572).
I n der Sitzung am 27. November 1869 machte ich der
Konigl. Gesellschaft eine Mittheilung ,,fiber eine neue
Methode zur Messung anziehender iind abstofsender
Krafte" 1) und erlauterte das entwickelte Princip an einem
in kleinem Maafsstabe ausgefiihrten Modelle. Am Schlusse
der hierauf beziiglichen Abhandlung sah ich mich genothigt
die Prioritat der Idee zu dem erwahnten Instrumente dem
franzcsischen Gelehrten H r n . P e r r 0 t zu vindiciren, welcher
bereits am 31. Mlrz 1862 der franzosischen Akademie ein
zu gleichen Zwecken und nach demselben Principe ausgefiihrtes Instrument beschrieben hat '), ohne jedoch, so
weit mir bekannt , weitere Beobachtungen mit demselben
anzustellen. Ich citirte in meiner Abhsndlung wortlich
1) Berichte der Ronigl. Sichs. Gesellechaft 1S69, S. 281 ff. (Siehe
S. 131 dieses Heftes.)
2) Comptes rcndus T. 54, p. 728.
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