Zusammengesetztes harmonisches Lissajous-Sandpendel

60 Min. Alter 10-14 Drinnen

Bauen Sie ein zweiachsiges zusammengesetztes Sandpendel, das an einem Y-förmigen Gurt über einer dunklen Plakatwand hängt. Während der Trichter auf komplexen harmonischen Bahnen sc...

Benötigte Materialien

  • • Kleiner Küchentrichter aus Kunststoff (1 Einheit)
  • • Feiner trockener Sand (farbiger Deko- oder Spielsand) (2 Tassen)
  • • Glatte Nylonschnur (4 Meter)
  • • Große schwarze Postertafel (1 Blatt)
  • • Befestigungshaken für Spannstange oder Türrahmen (1 Satz)

Tipps für Eltern

  • → Hängen Sie den Trichter an einem Y-förmigen Doppelschnurgurt auf: Eine Achse schwingt entlang der oberen Schnur, während die Querachse am unteren Knoten schwingt.
  • → Dieser Aufbau erzeugt zwei unterschiedliche Pendellängen auf senkrechten Achsen, wodurch unterschiedliche Frequenzverhältnisse wie 1:1, 1:2 oder 2:3 entstehen.
  • → Verschließen Sie die Trichterspitze mit einem Finger, lassen Sie sie in einem elliptischen Schwung über dunklem Papier los und beobachten Sie, wie Lissajous-Kurven im Sand nachgezeichnet werden.

Sicherheitshinweise

Legen Sie ein Abtropftuch oder ein breites Tablett unter das Pendel, um ausströmenden Sand aufzufangen.

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Schritt-für-Schritt-Anleitung

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Schritt 1

Befestigen Sie einen Y-förmigen Schnurgurt an zwei Punkten an einem Türrahmen und verbinden Sie die Schnüre mit einem verschiebbaren zentralen Knoten.

⏱️ ~15 Min.
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Schritt 2

Hängen Sie einen kleinen Plastiktrichter mit einer kurzen Schnur am zentralen Knoten auf, sodass die Spitze 2 cm über dem Boden sitzt.

⏱️ ~10 Min.
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Schritt 3

Legen Sie ein Blatt schwarzes Poster flach unter den Trichter und füllen Sie den Trichter mit trockenem, feinem Farbsand, während Sie die Spitze verschließen.

⏱️ ~10 Min.
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Schritt 4

Ziehen Sie den Trichter diagonal zurück und lassen Sie ihn mit einem sanften seitlichen Druck los. Dabei beobachten Sie, wie austretender Sand komplexe geometrische Lissajous-Kurven zeichnet.

⏱️ ~25 Min.

Was dabei gelernt wird

Geometrische Lissajous-Kurven Zusammengesetzte zweiachsige harmonische Bewegung Oszillatorischer Phasenverschiebungsabfall