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Einfacher Apparat zur Messung sehr kleiner Zeitrume mit Anwendung auf die Bestimmung der Fallzeit eines frei fallenden Krpers.

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XIII. Einfacher Apparat m r jnessung sehr kleioier
Zeitriiiime n i t dinwendung aiif die Restimmung
der Fallzeit eines f r e i fallenden Korpers;
von Dr. Eb. G i e s e l e r in Bonn.
(Aus d. Bericht. d. niederrhein. Ges. f. Natur- und Heilkunde in Bonn
vom Hm. Verf. mitgetheilt.)
1.
Ideo des Apparates.
'1)er Apparat grundet sich auf die Methode der Beobachtung von Co'incidenzen schwingender Pendel die bekanntlich von Bor d a zuerst zur Vergleichung der Schwingungszeiten zweier Pendel benntzt wurde. - Von den
zwei Pendeln des Apparats rnoge das eine in jeder Secunde seine Gleichgewichtslage einmal , also in 1000 Sec.
1OOOmal passiren, wahrend das zweite in 1000 Sec. die
Mittellinie 1001ma1 durchlluft. Treffen nun in einem gewissen Momente beide Pendel gleichzeitig ihre Gleichgewichtslage, so wird beim nlchsten Durchgange von Pendel I, also nach einer Secunde, das Pendel I1 schon um
Sec. entspricht, yon seiner Mittellinie
einen Weg, der
entfernt seyn, nach 2 Sec. wiirde der Abstand in Zeitmads 0,002 Sec. betragen u. s. f. bis die Pendel nach
1000 Sec. wieder zusammentreffen. Wird nun eine Einrichtung angebracht, wodiirch man den Anblick des gleichzeitigen Zusammentreffens beider Pendel in der Mittellinie genau feststellen kann und wird auiserdem jedes
Pendel in seiner aulsersten Lage nach rechts diirch einen
leicht auszulosenden Widerstand festgehalten so ist der
Apparat in der Idee fertig nnd der Gebrauch, wie folgt.
Es sey zunlchst die Zeitdauer eines Ereignisses von weniger als 1 Secunde Dauer zu bestimmen. Dann werde
beim Beginn desselben Pendel I, beim Schlufs Pendel II
ausgelost. Ferner beobachtete man die Zeit in Secunden
am Pendel I bis beide Pendel in der Mittellage gleioh-
,
,
172
zeitig eintreffen. Betrligt diese Zeit etwa 325 Secunden,
so ist die Zeit des Ereignisses offenbar sehr nahe gleich
dem Zeitabstande der Pendel, als Pendel I zum erstenmal .
die Mittellinie passirte. Genauer betrachtet liegt die Zeit
zwischen 0,325 und 0,326 Sec., sie ist namlich gleich dem
Zeitabstande der Pendel bei Beginn der Bewegung von
Pendel 11. Dieser ist jedoch durch eine einfache Rechnung zu ermitteln und ebenso einfach die Beobachtung
langerer Zeitraume, bei denen man die ganzen Secunden
am Pendel I beobachten und aus der ersten Coincidenz
nach Beginn der Bewegung von X
I auf die Bruchtheile
schliefsen kann.
2. A n w e n d u n g a u f d i e F a l l m a s c h i n e .
Um die vorstehende Idee durch einen einfachen Versuch zu priifen, wurde unten an das Pendel einer A t wo od’schen Fallmaschine ein umgekebrt U-formiger Platindraht mit etwas Siegellack befestigt. Unmittelbar darunter war an das Gestell ein flaches Brettstiick geschraubt
mit zwei Rinnen senkrecht zur Ebene des Pendels. In
die Rinnen wurde Quecksilber gegossen und die Enden
des Plstindrahts so gebogen, dafs sie in der Gleichgewichtslage des Pendels das Quecksilber beruhrten, bei
jeder kleinen Bewegung nach rechts odcr links aber wenigstens ein Drahtende heraustrat. Der Poldraht einer
galvanischen Batterie wurde nun zunlichst urn einen Elektromagnet geleitet , dann in das Quecksilber einer Rinne
nnd das Quecksilber der anderen Rinne mit dem zweiten
Pol der Batterie verbunden. Liefs man nun das Pendel
schwingen, so war der Strom bei jedem Durchgange durch
die Gleichgewichtslagen einen Augenblick geschlossen und
der Anker des Elektromagnets bezeichnete den Moment
durch einen lauten Schlag. Da dem Verfasser ein zweites
Pendel nicht zur Verfiigung stand, benutzte er statt dessen
die Unruhe eines Secunden - Schlagwerks. Dieselbe passirte ihre Gleichgewichtslage pro Secunde zwei Ma1 und
wurde dem Pendel entsprechend mit U -fijrmigen Draht-
173
und Quecksilberrinnen versehen, so dafs , wenn man das
Schlagwerk allein in die Leitung der galvanischen Batterie
einschnltete, der Anker halbe Secunden schlug., Jetzt
wurde der Apparat so zusammengestellt daCs der galvanische Stroni sowohl den Platindraht des Pendels als den
des Schlagwerks passiren mul'ste, d a m erfolgten in Zwischenriiumen von 203 Secunden 11 bis 12 Schliige des
Elektroniagiiets, die ~ : L Y gleichxeitige Passiren der Gleichgewichtslageir von Pendel iind Schlagwerk hervorhoben.
Um nun die Fallzeit einer Kugel zu bestiinnien, wurde
dieselbe an einen vorher am Pendel befestigten horizontalen
Draht rnittelst eines Fadens so aufgchangt, daL das Pendel
durch die einseitige Relastung so vie1 von seiner Gleichgewichtslage abwich , wie bei einer Schwingung. Unter
der Kugel stand ein 32 Ctm. hohes Tischlein und daruuter
das Schlagwerk. Die Unruhe des Schlagwerks hielt ein
hakenfdrmig gebogener Draht in ihrer aukersten Lage
nach links. Der senkrechte Draht wurde in einer anschlielsenden Oeffnung der Tischplatte gefiihrt und endigte
in einer kleinen horizontalen Platte 62 Mm. lothrecht unter
der Kugel. Nun wurde der die Kugel tragende Faden
abgebrannt, es setzten sich dadurch Pendel und Kugel
gleicheeitig in Bewegung. Sobald die fallende Kugel
62 Mm. durchlaufen hatte, traf sie das obere Ende des
das Schlagwerk hemmenden Drahtes ; dadurch wurde dieses
ausgelost und 6ng an zu schwingen. Die Beobachtung
ergab nun nach 40 Secunden am Pendel beobachtet 11
Schlage des Elektromagnets und die nachste Cohcidenz
von der 241. bis incl. 253. Secunde mit 12 Schlagen,
Wenn man beachtet, dafs das Schlagwerk doppelt so oft
die Mittellinie passirt, als das Pendel und aufserdem seine
Secunden etwas grdfser sind, so liiSst sich die Fallzeit
der Kugel berechnen. Nimmt man dabei das Mittel aus
den beobachteten Schliigen als Augenblick der wirklichen
Co'incidenz, so wird man finden, dafs die beobachtete Zeit
nur um einige Tausendtheile einer Secunde von der aus
g = Qm,Sl berechneten abweicht. Es diirfte daraus her-
,
174
vorgehen , dafs ein sorgfaltig constriiirter Apparat dieeer
Art einer aulserordentlichen Genauigkeit fahig ist. Verfasser wiirde dazu statt des Quecksilbercontacts eine Contactfeder, die eine schmale Metallplatte beruhrt, empfehlen
und um schwache Striime zur Schonung des Contacts anwenden zu kiinnen, statt des Elektromagnets, ein ernpfindliches Galvanometer iu Vorschlag x u bringen.
XIV. Xachtragliche 3littheilungen iiber die Hilder
elektrischer Funken; von A. P e t e r s.
I m 11. Hefte des vorigen Jahrganges dieser Annalen
(Bd. 156, Stuck 3) ist gexeigt, dals die Bilder der elektrischen Funken, wie sie sich auf einer bcrulsten, mit
Schellackfirnils uberzogenen Glastafel von gut isolirendem
Glase darstellen , einen charakteristischen Unterschied der
und - E. deutlich hervortretcn lassen, und zugleich
zeigen, dals die beiden EE. sich nicht in einem Punkte,
sondern auf einer grohern Strecke, die in cler Regel ein
Drittel ihrer Bahn betriigt, vereinigen. Es ist weiter angegehen, dals sich diese Erscheinungen in gleicher Weise
an den Bildern der Funken einer mit Condensatoren versehenen Holtz’schen Maschine, wie an denen von grolsen Funkeninductoren zeigen, so dals sich ein wesentlicher Unterschied zwischen beiden Arten von Funken aus
ihren Bildern nicht ergiebt. Wenn nun aber in den oben
bezeichneten fruhcren Mittheilungen uber diese Bilder von
der Bahn der - E. einer Holtz’schen Maschine gesagt
ist, dals sie sich ,,durch den Mange1 an Auszseigungenu
charakterisire und es als eine Verschiedenheit dieser -E.
von der
E. der Funkeninductoren bezeichnet .wurde,
dafs letztere in ihren Bildern bisweilen Auslaufer von der
+
-
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