Galileo Galilei en de Slingerende Lamp

Galileo woonde in op een dag in 1583 een mis bij in de kathedraal van Pisa. De dienstdoende priester gaf een hele saaie preek. Galileo verveelde zich en keek om zich heen. Ook richtte hij z’n blik op het grote plafond. Helemaal bovenin zag hij een slingerende lamp, die aan het grote plafond hing. De natuurkundige in Galileo raakte gefascineerd door het ritme van de bewegingen en de zogenaamde slingertijd, de tijd die de lamp er over deed om een keer heen en weer te slingeren.

De Ontdekking

Hij merkte op dat de slingerafstand (de afstand die de slinger aflegt met een slingerbeweging) soms langer en soms korter was. Hij dacht dit veroorzaakt zou zijn door verschillende luchtstromen. Maar hoe kort of hoe lang de afstand ook was, de lamp had altijd precies dezelfde tijd nodig om één slingerbeweging te maken. Galileo mat dit met zijn polsslag, dit was destijds een veel gebruikte methode. Hij onthield hoeveel polsslagen de slingerbewegingen duurde en zag dat dit altijd ongeveer klopte. Dus ook al maakte de slinger een hele lange zwaai of juist een hele korte, altijd bleef de slingertijd gelijk.

Het Experiment

Na de kerkdienst haastte Galilei Galileo zich naar zijn kamer op de universiteit. Daar experimenteerde hij met vergelijkbare lampen en andere voorwerpen. Hij merkte op dat ook de massa van de voorwerpen niet uitmaakt. Als hij een stuk lood aan de lamp deed of een stuk hout aan het koord bevestigde, de slingertijd bleef gelijk. Wederom gebruikte Galilei zijn ingenieuze chronometer: zijn polsslag. Deze methode was niet zo secuur, maar hij merkte wel dat het moest kloppen, de verschillen waren immers zo klein. De lamp waarmee Galilei Galileo zijn experimenten uitvoerde en waarmee hij deze belangrijke wet had ontdekt, is tot op de dag van vandaag te zien in de kathedraal van Pisa.
Galileo Galilei ontdekte dus een belangrijke natuurkundige wet: de wet van de slinger. Dit was een zeer eenvoudige wet en alle slingers onder normale omstandigheden gehoorzamen aan deze wet. De wet die Galileo Galilei heeft uitgevonden bewijst dat de slingertijd niet verandert als je:

• Het gewicht onder aan het koord verandert. Het gewicht waarmee de slinger ‘naar beneden’ gaat, moet hij ook mee omhoog nemen. Deze twee dingen heffen elkaar dus op.
• De hoogte verandert waarvandaan je de slinger loslaat. De slinger heeft een grotere uitzwaai. De slinger maakt ook een grotere snelheid. Deze verhouding is rechtevenredig. Dus het maakt niet uit onder welke hoek je de slinger loslaat.

Alleen als je het koord waar je gewicht aan hing langer maakte, verandert de slingertijd. Met deze wet konden later veel natuurwetenschappelijke verschijnselen worden verklaard. In slingerklokken wordt bijvoorbeeld ook van deze wet gebruik gemaakt. Er gaat een slinger heen en weer. De slingertijd van één slinger is één seconde, dan tikt de secondewijzer 1 seconde verder.