Band III des Berkeley-Kurses Physik („Waves“) ist eine Fundgrube für Anregungen zu Hobby-Experimenten – mit interessanten physikalischen Fragestellungen. Im Buch heißen sie „home experiments“. Beispielsweise modelliert Frank S. Crawford, der Autor des Buchs, erzwungene Schwingungen eines Plasmas mit denen einer Reihe gekoppelter Pendel. Die Pendel sind Fadenpendel gleicher Pendelmasse M und gleicher Länge L. Sie bilden eine lineare Kette mit gegenseitigem Abstand a und werden durch Federn mit der Federkonstante K gekoppelt (Abb. unten).
Die Kreisfrequenz der freien Schwingung jedes Pendels entspricht der Plasmafrequenz. Sie ist gegeben durch ω**2 = g/L (Dabei ist g = 9,81 m/s**2 die Fallbeschleunigung). Mit dieser Frequenz schwingen alle Pendel (und zwar mit gleicher Phase), wenn die Koppelfedern weder gestreckt noch gestaucht werden.
Besonders eindrucksvoll sind Experimente mit einer Pendelkette, bei der sich die Pendellänge L an einer Stelle sprunghaft ändert (oder bei der die Kette am Ende befestigt ist). Zur Anregung versetzt man das Pendel am Anfang der Kette in eine harmonische Bewegung (in Längsrichtung). Dann sieht man, dass bei gewissen Anregungsfrequenzen einige Pendel mit großer Amplitude schwingen. Solche Resonanzen habe ich vor vielen Jahren untersucht. Ich finde die Ergebnisse immer noch höchst interessant. Mehr