Wilberforce-Pendel

In diesem Experiment wird ein Wilberforce-Pendel gezeigt. Dabei handelt es sich um ein Federpendel, das zusätzlich eine Torsionsschwingung ausführen kann. Der Pendelkörper verfügt über zwei symmetrisch angebrachte Ausleger, auf die jeweils ein Gewicht aufgeschraubt ist. Über die Entfernung der Gewichte von der Mittelachse des Pendelkörpers lässt sich die Frequenz der Torsionsschwingung präzise einstellen. Die Gewichte des Pendelkörpers werden so positioniert, dass die Frequenz der Torsionsschwingung möglichst genau der Frequenz der Pendelschwingung des Federpendels entspricht. Wird eine Federschwingung angeregt, so wird im Lauf der Zeit die Amplitude dieser Federschwingung kleiner. Die Energie wird auf eine Torsionsschwingung übertragen, deren Amplitude zunimmt, solange die Amplitude der Federschwingung abnimmt. Nach kurzer Zeit führt der Pendelkörper ausschließlich eine Torsionsschwingung aus. Die Amplitude der Federschwingung ist für kurze Zeit null. Anschließend wird die Energie der Torsionsschwingung auf die Federschwingung übertragen, so dass die Amplitude der Torsionsschwingung ab- und die der Federschwingung zunimmt. Dieser Vorgang dauert so lange, bis die Amplitude der Torsionsschwingung null ist und sich das System im Ausgangzustand befindet. Die Energieübertragung zwischen den Schwingungsarten beginnt von Neuem.