5
295 standen, uiid sah beide Stabe in einer Strecke von melir als 1 55011 mit Gliinmlicht bedeckt; er sah eine positive elektrische Kugel glimmen , der eine iiegativ elektrisirte Spitze gegenuber stand. Die Luft war in der Glocke bis 4,4 Zoll Quecksilber verdiinnt (erperim. research. 1531. 29). 1st hiermit das N e e ff'sche Phlnomen im enipirischeu Sinn erklart, das heifst auf eine friiher bekannte Erscheinung zuriickgefuhrt, so darf iiicht vergessen werden , dafs diese bekaiinte Ersclieinung selrr rattiselhaft ist und noch imlner ihre theoretische Erklarung erwartet. XI. Verbesserte Construction eines Apparates zur Erkauterung uerschiedenrr Erscheinungen 6ei rotirenden Kci'rpern; von G. Magn us. B e i Gelegenheit einer Untersuchuiig iilier die hbweichung der Geschosse, habe ich aiif eine auffallende Erscheinung aufincrksain geniacht, welche bei rotirenden Korpern statt- fiiidet, uud eiuen Apparat ') angegeben, der bestimmt ist so wohl die Bewegung der cylindroconischen Geschosse zu erlluterii, als auch zu zeigeii, dafs die Axe eines roti- renden Ki5rpers nur daun fest erscheint, wenu sie voll- staiidig frei ist, dagegen leicht beweglich wird, wenii man sie verhindert sich nach einer Richtuug zu bewegen. Diesen Apparat habe ich jetzt in veranderter Forin ausfiihren lassen, so dafs er beyuemer zum experimeiiti- ren ist, zugleich sind an demselben einigc Abauderungen angebracht, durch welche es moglich ist die verschiedenen auffallenden Erscheinungen, welche hei rotireliden Korpern vorkornmen, vollstandiger als bisher darzustelleii. Die neue Construction ist iu Fig. 12 und I3 auf Ta- fel I11 abgebildet. AB und CD sind zwei niit dicken Ran- 1) 1'oggendurl'l''a h o a h Bd. Lxxxvl~I. s. 26

Verbesserte Construction eines Apparates zur Erläuterung verschiedener Erscheinungen bei rotirenden Körpern

Embed Size (px)

Citation preview

295

standen, uiid sah beide Stabe in einer Strecke von melir als 1 55011 mit Gliinmlicht bedeckt; er sah eine positive elektrische Kugel glimmen , der eine iiegativ elektrisirte Spitze gegenuber stand. Die Luft war in der Glocke bis 4,4 Zoll Quecksilber verdiinnt (erperim. research. 1531. 29). 1st hiermit das N e e ff'sche Phlnomen im enipirischeu Sinn erklart, das heifst auf eine friiher bekannte Erscheinung zuriickgefuhrt, so darf iiicht vergessen werden , dafs diese bekaiinte Ersclieinung selrr rattiselhaft ist und noch imlner ihre theoretische Erklarung erwartet.

XI. Verbesserte Construction eines Apparates zur Erkauterung uerschiedenrr Erscheinungen 6ei

rotirenden Kci'rpern; von G . Magn us.

B e i Gelegenheit einer Untersuchuiig iilier die hbweichung der Geschosse, habe ich aiif eine auffallende Erscheinung aufincrksain geniacht, welche bei rotirenden Korpern statt- fiiidet, uud eiuen Apparat ') angegeben, der bestimmt ist so wohl die Bewegung der cylindroconischen Geschosse zu erlluterii, als auch zu zeigeii, dafs die Axe eines roti- renden Ki5rpers nur daun fest erscheint, wenu sie voll- staiidig frei ist, dagegen leicht beweglich wird, wenii man sie verhindert sich nach einer Richtuug zu bewegen.

Diesen Apparat habe ich jetzt i n veranderter Forin ausfiihren lassen, so dafs er beyuemer zum experimeiiti- ren ist, zugleich sind an demselben einigc Abauderungen angebracht, durch welche es moglich ist die verschiedenen auffallenden Erscheinungen, welche hei rotireliden Korpern vorkornmen, vollstandiger als bisher darzustelleii.

Die neue Construction ist iu Fig. 12 und I3 auf Ta- fel I11 abgebildet. AB und CD sind zwei niit dicken Ran-

1 ) 1'oggendurl'l''a h o a h Bd. Lxxxvl~I. s. 26

296

dern verseliene Scheiben aus Messing von 3,s Zoll Durch- inesser, die init ihren Axen a b und c d zwischen Spitzen in den Bugeln a b f g und c d h k leicht beweglich sind. I)ie Bugel sind an der Stange mn angebracht, welche durch die Schraube e in der Hulse 0s festgehalten wird, und mit dieser Hulse zwischen zwei, in dein gabelforinigen Stuck pqr angebrachten Spitzen q uiid r urn die horizontale Axe qr leiclit beweglich ist. Das gabelformige Stuck wird von der runden, unten zugespitzten Axe aw getragen. Der ganze Apparat ruht daher auf der Spitze bei 20, und ist folglich uiit die verticale wie urn (lie horizontale Axe leicht heweglich.

Urn entweder die eine oder die andere dieser Bewe- gungen heinmen zu kiinnen, ist das Messingstuck p u bei p an dem gabelformigen Stuck pqr so befestigt, dafs es durch die Schraube 2, leicht in die Hbhe geschraubt merden kann, iind d a m gegen das an der Hiilse o s angesetzte halbkreis- forinige Stuck xy driickt. Dadurch ist es iniiglich m n in jeder Neigung gegen den Horizont zu fixiren. Lost niau die Schraube a wieder, so siukt das Stuck p u durch seine Schwere und die Bewegung wird wieder frei.

Dainit ferner auch die Bewegung um die verticale Axe gehemmt uiid aufserdem entweder beschleunigt oder ver- zogert werden kbnne, ist bei u i n das Stuck p u noch ein Draht t u eingeschranbt.

Bei m und n lassen sich die DrYhte m l und ni anhaiigen, i n welche inan verschiedene Gewichte P, die init Hskeii versehen sind, einhangen kanu.

Ein holzerner Griff E F , a n dein zwei gleich lange Sclinure bei E und F befestigt siud, dient dazu die beiden Scheiben A B uiid CD in Rotation zu versetzen. Iiideni inan diese Schniire auf die Axen der Sclieiben entweder i u gleicbein oder in entgegengesetzteni Sinne aufwickelt, und danii gleichzeitig abzieht, ist cs iniiglicli die Scheiben ciitweder in gleichein oder in entgegengesetztein Sinne ro- tiren zu lassen, und ihnen cine sehr nahe gleiche Geschwin- digkcit zu ertheilen.

297

Setzt inaii beide i n deinselben Sinue in Rotation, so dafs sie sic11 wie eine einzige Masse bewegen, wid ist die Axe mn gaiiz frei beweglich, so beharrt dieselbe, wenn bei 1 und i gleiche, oder keine Gewichte augebraclit sind, fest in ihrer Richtung. 1st auf der einen Seite ein gr6leres Gewiclit vorhaudeii als auf der andern, so bewegt sich der Apparat urn seine verticale Axe, uiid zwar, wenn das Ueber- gewicht bei m angebraclit ist, in entgegengesetzter Richtung als wenn es in n wirkt. Auch versteht es sich von selbst, dafs die Richtung der Bewegung verscbieden ist, je nach- dem die Rotation der Sclieibeu in dein eiuen oder in dem auderii Siuiie stattfindet. Bewegen sich dieselbeii in Bezug auf eiiieii in der Verlangerung von mn befindlichen Beob- achter, wie der Zeiger einer Uhr, und ist an dern Theile des Apparats, welcher dem Beobachter zugewandt ist, das Uebergewicht angebracht, so bewegt sich dieser Theil von der Rechten zur Linkeii jenes Beobachters.

Wiihreiid dieser Bewegung uni die verticale Axe andert sich die Neigung gegen den Horizout kaurn merklich; selbst wenn auf der einen Seite eiiie urn zwei Pfund oder 1000 Grammes griifsere Belastung vorhaliden ist als auf der an- deren. Beschleuiiigt man danu die Rotatioii urn die ver- ticale Axe, iudem man den Stab t u init der Hand herum- fiiiirt, so hebt sich die belastete Seite, und uirigekehrt seiikt sich dieselbe, wenn man die Winkelgeschwiudigkeit des Apparats verzogert. Hemint inan diese vollstandig, iiidern inan den Stab t u festhalt, so fvllt sogleich die belastete Seite berab und zwar so tief als miiglich.

Ltifst man den auf der einen Seite z. B. bei m belasteteu Apparat frei um die verticale Axe rotireu uud klemint i h , wahrend seiner Bewegung, inittelst der Schraube 9 i n der Neigung, die er gerade gegen den Horizont hat, fest, so hart die Drehung urn die verticale Axe auf, beginill aber, vorausgesetzt dafs die Scheibcn A B und CD noch in ihrcr Rotation verharren, sogleich wieder, sobnld mail die Schraube 9 liist. Nur mufs inan sicli liiitcii beim Loseii dicser Schraubc dic I~egin~ic~idc liotatiou UIII dic verticalc

298

Axe nuhulialten, weil sonst die belastete Seite des Apparats sogleicli IierabfNt.

Wenn diese Seite so tief fallt als sie fallen kaiin, d. i. bis eiiie der Hervorragungen s oder y gegen das Stuck p u schliigt, so hart die Dreliung urn die verticale Axe auf, weil die Bewegung urn die horizontale Axe gehemmt ist. Hebt inan dauu aber die belastete Seite init der Hand wicder in die Hiihe, so begiunt aucli sogleich wieder die Rotation uni die verticale Axe, Dabei tritt d a m gewolinlich eiue cigeiithiiinliche Llewegung eiii. Indem niiinlich der Apparat u m die verticale Axe rotirt, bewegt sich die belastete Seite pndelartig auf und nieder.

Weiin niaii statt diese Seite zu heben, den Stab t u iriit der Hand ini Kreise herumfuhrt, uud dadurcli den ganzen Apparat um seine verticale Axe mit einer Geschwindigkeit drclrt, die etwas griifser ist als die, init welclier er sich utu dieselbe gedrelit lititte, weiiii die Beweguiig uin die hori- zoittalc Axe nicht gehemmt ware; so hebt sich die belastcte Scite von selbst und die Drehung uin die verticale Axe gelit clann von selbst weiter, vorausgesetzt dafs die Scheiben A B litid CD iioch init hiiireichender Geschwindigkeit rotireti.

Setzt man beide Sclieiben A B und CD init glciclier Geschwindigkeit aber nach entgegengesetzter Richtung in Rotation, so bleibt der Apparat, auch weiin seine Bewegung uacli alleu Kichtungen ungehindert ist, leicht beweglicli uud clas geringste Uebergewicht bei rn oder n maclit die stiirkcr belastete Seite sogleich sinken. Rotirte nainlicli iiur die eine Scheibe, so wiirde der gauze Apparat iu entgegen- gesctzteni Sinne urn die verticale Axe uw sich drclieii, aIs \vcnn die andere Scheibe allein rotirte. Er wird dalicr riacli zwei entgegengesetzten Kicliturigen uin diese Axe ge- dreht, uud da die beiden drclicnderi Krafte gleicli sind, so liebeii sic sich auf. Dadurch sind beide Drehuiigeu urn die verticale Axe gehemmt. Es tritt daher gain dasselbe ein, wic wtmi nur eine Scheibe rotirte, oder beidc sicli iii gleichein Sinnc bewegteii uird dcr Stab t u uiit der H a d kstgelialtcu wiirdc.

299

Die sImmtlichen erwahnteu Versuclre kaun man aucli ausfuhren ohne Gewichtc anzuwenden. Wenn namlich die Scbraube e gelost wird, so lafst sich die Stange mn in der Hiilse o s bin und her schieben, so d a t man dern Apparat die in Fig. 13 angedeutete Gestalt geben kann. Dann wirkt das Gewicht der Scheibe CD an einein langern Hebelarln als das der andern AB, und dadurch entstelit dieselbe Wirkung, wie wenn bei n Gewichte angehangt waren. J e grofser dann die Differenz der beiden Hebelarme ist, tiin so schneller rotirt der Apparat.

Durch die Verschiebung von mn in der Hiilse o s ist es miiglich, noch einen andern Versuch anzustellen. Sind nainlich die Entfernungen der rotirenden Scheihen von der verticalen Axe ow ungleich, und man setzt beide Scheiben in entgegengesetzter Richtung aber so vie1 als rnoglicli init gleicher Geschwindigkeit in Rotation, so ist der Apparat ganz leicht beweglich. Auch wenn man durch Gewichte bei m den kiirzeren Schenkel so belastet, d a b das Gleich- gewicht hergestellt ist, so wird durch das geringste Ueher- gewicht, durch welches, wenn die Scheiben nicht rotiren, das Gleichgewicht gestort wird, dasselbe auch wiihrend der Hotation gestort. Hieraus gelit hervor, was auch schon aus andereii Grunden einzusehen ist , dafs die Entfernung, in welcher die rotirende Masse sich VOII der verticalen Axe befindet, von keinein oder von einein aufserordentlich ge- ringen Einflufs auf die Drehung des Apparats ist.

Da es zweckmafsig zu seyn scheint, diesen Apparat init einem eignen Namen zu hezeichnen, so mochte icli, weil er fur eine griifsere Auzahl von Versuchen iiber die Ko- tation benutzt werden kanu, vorschlagcn ihu ein Polytropium oder eiu Polytrop zu nennen.