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IX. 3 ‚Heffte‘
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Nr. 1VIII E 2, 4r
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§. 4194r
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Graham’s erste beschreibung des Merkurial Pendels steht in
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Philos. Trans. Vol. 34. p. 40. er bediente sich der Glas-Röhren,
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und der überfirnisten Messingenen. Die Erfindung ist so alt, als
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gewiß Graham gehabt. Aber Harrison im Jahr 1726 würcklich
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ausgeführt. Also in dem selben Jahre da Graham mit seinen
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Nr. 2VIII E 3, 1r
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1rGefrieren. §. 424
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Gestern von den Ursachen, die das Eis spec. leichter machen als
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das Wasser.
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das Resultat war:
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daß zwar die Lufft allerdings etwas dazu beytrage; daß man sich
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aber nicht die rohe Vorstellung davon machen müsse, die man
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sich bisher davon gemacht hat, als würde sie aus den Poren
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heraus getrieben.
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zeit noch immer leichter als das Wasser.
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daß man dabey nothwendig auf die latente Wärme sehen müsse
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und was diese erzeugt und endlich
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daß wahrscheinlicher Weiße das Gefrieren eine Art von Chry-
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stallisation sey, und die Theilchen Polarität besitzen.
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Übrigens haben das Eisen, der Schwefel die Butter eben die
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Eigenschafften, daß sie sich ausdehnen.
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Hieran schließt sich die Lehre vom Grund-Eis.
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Die Entwickelung der Kälte, so wie der Wärme
Anmerkungen
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503Die Schwingungsdauer eines Pendels T ist proportional zur Wurzel aus der Pendellänge l, d. h. ein Pendel schwingt umso langsamer, je länger es ist und umso schneller, je kürzer es ist. Da sich aber die Länge eines metallischen Pendelstabes mit der Temperatur ändert, beeinträchtigt das sowohl Messungen mit dem Sekundenpendel (vgl. VNat 3, 544 f. [Anm. 76 – 78]) als auch die Ganggenauigkeit von Pendeluhren. Eine Möglichkeit, diesen Fehler zu kompensieren, ist die Verwendung eines sogenannten Rostpendels, das seinen Namen von der Ähnlichkeit mit einem Rost genannten Gitterwerk hat (vgl. die unten stehende Abb.) und das aus Metallstäben besteht, die einen unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten haben und sich in jeweils entgegengesetzte Richtungen ausdehnen. Das Verfahren, (Gehler, Wörterbuch 2, 1826, 199) „durch Engegensetzung zweier Fehler das Richtige zu erreichen“, ist für die Praxis recht geeignet, „weil es uns leichter wird, Fehler durch Fehler aufzuheben, als etwas an sich Vollkommenes zuwege zu bringen.“ Im § 421 des Erxleben wird nur erwähnt, daß der Gang der Uhren temperaturabhängig ist, ohne eine mögliche Kompensation anzugeben. In einer handschriftlichen Randnotiz verweist L. (ErxH, 428,1 – 12) auf „eine bequeme Einrichtung dieses zu verhindern“ und hat davon auch in der Vorlesung gesprochen. Gamauf (GamN, 418 und Tab. 1 [nach S. 554], Fig. 2) demonstriert das Verfahren an einem aus fünf Stangen bestehenden Rostpendel: „Die Stangen A B und C D sind aus Eisen; die Stangen E F und G H aus Zinn, das gerade noch einmahl so stark, als das Eisen durch die Wärme ausgedehnt wird; die Pendelstange I K ist wieder aus Eisen: die Querstangen A C, E G, F H und B D können aus was immer für einem Metalle seyn. Die Zinnstangen E F und G H, sitzen auf der Queerstangen F H fest, und diese ruht wieder auf der Queerstange oder Schwelle B D, so daß sie mit allem, was auf ihr befestiget ist, nach A C hingeschoben werden kann. Es verlängere sich nun bey einem gewissen Grade der Wärme, die Eisenstange um 1 Linie, so muß sich das ganze Pendel um 2 Linien verlängern. Denn werden die Stangen A B und C D um 1 Linie verlängert, so sinkt ja auch die Schwelle B D um 1 Linie herab; folglich auch die Queerstange F H und alles, was darauf ruht; mithin auch die Pendelstange I K. Aber diese Pendelstange wird auch für sich um 1 Linie verlängert; also in Allem um 2 Linien. – Da sich nun bey gleichem Grade der Wärme, Zinn noch einmahl so stark als Eisen ausdehnt: so werden in dem Moment, als die Eisenstangen um 1 Linie verlängert werden, die Zinnstangen E F und G H um 2 Linien verlängert. Aber nach F H oder B D hin, |
504 können sie sich nicht verlängern, folglich muß es nach E G oder A C hin geschehen. Es hebt sich also die Schwelle F H mit allem, was sich darauf befindet, und so wird folglich das Vorhergehende ganz aufgehoben und corrigirt.“ 
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504 Der Uhrmacher George Graham hatte seit dem Jahre 1715 versucht, „to discover whether there was any considerable Difference of Expansion between Brass, Steel, Iron, Copper, Silver, &c. when exposed to the same Degrees of Heat“, um zwei von diesen Metalle finden, die sich so erheblich in ihrem Ausdehnungsvermögen unterscheiden, daß sie geeignet sind, „to remedy, in great measure, the Irregularities to which common Pendulums are subject.“ (Graham, Contrivance 1726, 40.) Zwar konnte er feststellen, daß die Ausdehnung all dieser Metalle sich bei Hitze und Kälte merklich änderte, doch „their Differences, in Quantity from one another, were so small, as gave me no Hopes of succeeding this Way“. (Ebd., 40.) Erst als Graham bemerkte, daß die Wärmeausdehnung einer Quecksilbersäule von weit höherem Grad war, als die von ihm zuvor untersuchten Metalle, kam er auf den Gedanken Quecksilber als „Ausgleichsmetall“ zu benutzen, indem er ein mit Quecksilber gefülltes Glasrohr an die Pendelstange hing. Er kontrollierte über mehr als drei Jahre hinweg – im ersten Jahre täglich – den Gang seiner „Quecksilber-Uhr“ mit einem Passageinstrument, d. h. mit Hilfe des Meridiandurchgangs eines Gestirns, und verglich die Abweichungen mit denen einer zweiten Uhr, „[which] had been made some Years before, with extraordinary Care“, deren Abweichung 12 bis 14 Sekunden in 24 Stunden betrug. (Ebd., 41.) Er experimentierte mit Quecksilbersäulen verschiedener Länge, bis er eine optimale Länge herausfand; die Abweichung seiner Quecksilber-Uhr betrug dann nur den sechsten oder achten Teil derjenigen der normalen Pendeluhr. „The Reason, why this kind of Pendulum is more exact than the common Sort, will be evident to any one, who considers, that as Heat lengthens the Rod of the Pendulum, at the same Time it increases the Length of the Pillar of Quicksilver, and its Center of Gravity is moved upwards: And when by Cold, the Rod of the Pendulum is shortened, the Pillar of Quicksilver is likewise shortened, and its Center of Gravity carried downwards; by this Means, if the Column of Quicksilver be of a proper Length, the Distance between the Point of Suspension and the Centre of Oscillation of the Pendulum, will by allways nearly the same upon which the exact Motion of a Clock principally depends.“ (Ebd., 43.) – Vgl. die detaillierte Beschreibung eines Queck|
505silberpendels aus dem frühen 19. Jh. bei Gehler, Wörterbuch 2, 1826, 200 – 203.
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505 In seinem Brief an die Royal Society geht Short (Letter 1752) der Frage nach, wer denn nun der Erfinder der Vorrichtung sei, die Unregelmäßigkeiten des Uhrenpendels zu korrigieren. Er gibt zu diesem Zweck einen historischen Überblick über die entsprechenden Bemühungen. Er referiert Grahams Abhandlung (vgl. die vorangehende Anm. 64), beschreibt Harrisons erstes Rostpendel von 1725, das aus drei Eisen- und zwei Messingstäben besteht, und berichtet über die Verwendung dieses Pendels in Schiffschronometern, erprobt auf einer Schiffsreise nach Lissabon und zurück. Short erwähnt die Rostpendel von Jacques Cassini und John Ellicott, beide ebenfalls Kombinationen aus Eisen- und Messingstäben, und schließlich auch eines von Graham „in the manner of Mr. Harrison’s combination” (Short, Letter 1752, 523) und kommt am Ende zu folgendem Schluß: „it appears, that the improvement of clocks, by a contrivance to prevent their inequalities arising from the different lengths of the pendulum, in different seasons of the year, by the effects of heat and cold, was first thought of, and executed, by Mr. George Graham; and that the application of wires or bars of two metals, which have different degrees of expansion or contraction, to prevent the same inequalities, was also first thought of by Mr. Graham, and first executed by Mr. John Harrison, without the least knowlege of what Mr. Graham had done before him.“ (Ebd., 524.) – Vgl. zu Harrison auch Gamauf (GamN, 418 – 421).
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