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Bei diesem Exponat zeichnet die Spitze des Pendels interessante Linien in den sehr feinen Sand, und zwar handelt es sich dabei um Kurvengraphen, die durch Überlagerung zweier Schwingungen erzeugt werden.
Unten ist das Bild einer solchen fast “rechteckigen” Figur als Momentaufnahme zu sehen. Noch ist die Figur nicht beendet, das Pendel noch nicht zur Ruhe gekommen.
Dieses Sandpendel beruht auf dem wissenschaftlichen Prinzip der gekoppelten Schwingungen, im konkreten Fall handelt es sich hier um die Überlagerung zweier harmonischer, rechtwinklig zueinander stehender (nach vorne und seitwärts) Schwingungen. Dies lässt sich gut an der Aufhängung des Pendels erkennen. Nach dem französischen Physiker Jules Antoine Lissajous (1822-1880) heißen die vom Pendel vollführten und im Sand dokumentierten Linien (Kurvengraphen) auch Lissajous-Kurven. Ihre Form hängt wesentlich davon ab, in welche Richtung das Pendel angestoßen wird. Wird das Pendel so angestoßen, dass es von rechts nach links bzw. von links nach rechts schwingt, so entsteht faktisch nur eine Linie von rechts nach links. Schwingt dagegen das Pendel vor und zurück, so zeichnet es eine Linie senkrecht dazu. Die wirklich interessanten Kurvengraphen entstehen bei entsprechenden Bewegungen des Pendels, die nicht einfach in Rechts-Links-Richtung oder Vorwärts-Rückwärts-Richtung ausgerichtet sind.
Die beiden oberen Bilder zeigen zwei Aufnahmen von der Entstehung einer Lissajous’schen Figur. Dabei sieht man deutlich die “Übermalung”.
Diese zwei weiteren Momentaufnahmen des sich bewegenden Pendels. zeigen zwei Stadien der Entstehung einer weiteren Lissajous’schen Figur. Leider sind die Spuren der Pendelspitze gegen Ende des Vorgangs nicht mehr richtig zu sehen, weil der vorhandene Sand nicht genügend fein ist.
Die Schönheit der entstehenden Figuren im feinen Quarzsand fasziniert alle Besucher der Mathothek, sowohl Jung als auch Alt. Das bewirkt nicht nur die phantastische und regelmäßige Schönheit der entstehenden Lissajous’schen Figuren, sondern auch das Meditative ihrer Entstehung.