Ein Motor setzt eine Scheibe in Drehbewegung. An der Scheibe ist ein Stift angebracht, der als Schatten an die Wand projiziert wird. Direkt daneben, hängt eine Feder mit Schwingmasse, die auch als Schatten projiziert wird. Bei entsprechender Justage kann man zeigen, daß beide Bewegungen den gleichen mathematischen Beschreibungen folgen.
Den Aufbau gemäß Bild durchführen. Dabei darauf achten, daß das Gewicht in Ruhelage auf gleicher Höhe mit dem Mittelpunkt der Scheibe ist. Die Drehzahl des Motors auf die Schwingungsdauer des Feder-Masse-Pendels abstimmen (10*T = 13,5 s ≥ 1800 U/min). Den Aufbau mit der Bogenlampe projizieren.
Die Auslenkung der Feder sollte dem Durchmesser der Scheibe entsprechen. Der Motor muß hin und wieder nachgeregelt werden!
Wird das Federpendel aus seiner Ruhelage um x ausgelenkt, wirkt die rücktreibende Kraft F = - D x. Dabei ist D die Federkonstante. Nach den Newtonschen Axiomen ist F = m a = m d²x/dt². Die Bewegungsgleichung lautet somit m d²x/dt² + D x = 0. Diese wird durch einen Ansatz der Form x(t) = x0 sin (ω t + θ) gelöst. Dabei ist ω² = D / m und wird als Kreisfrequenz bezeichnet. x0 ist die Amplitude, θ die Phase.
Man kann dieses Ergebnis mit einer Kreisbewegung vergleichen. Sei x0 der Abstand des rotierenden Punktes zum Rotationszentrum. Die Kreisfrequenz sei ω, die Phase θ. Man erhält wieder x(t) = x0 sin (ω t + θ). Beide Bewegungen folgen dem gleichen Gesetz.