Torsionspendelsystem

Länge des Torsionsfadens T aus Bronze: l_F = 26 cm

Winkelrichtgröße: ca. D = 8,5 · 10-9 Nm rad-1

Hohlspiegel für Lichtmarkenanzeige: Radius r = 70 cm, Brennweite f = 30 cm

Kleine Bleikugeln (Torsionspendel, auch »Hantel«)

Die beiden Bleikugeln sind durch einen 2,5 mm dünnen Metallstab (Länge 85 mm) zu einem hantel­förmigen Pendelkörper ver­bunden und mit einem Bandhalter, an dem auch der Hohlspiegel starr besfestigt ist, in der Stabmitte an dem Torsionsfaden aufgehängt.

Pendelmassen: m₂ = m₂' = 20 g

Durchmesser: d₂ = 15 mm

Abstand des Mittelpunktes jeweils einer Kugel zur Drehachse: d = 50 mm

Dauer einer Schwingung (Periodendauer): ca. T = 10 min (bzw. 600 s)

Feldtheoretisch betrachtet, dienen die kleinen Bleikugeln als Probemassen, die in dem von den großen Bleikugeln verursachten Gravitationsfeld abgelenkt werden.

Große Bleikugeln

Durchmesser: d₁ = 64 mm

Masse: m₁ = m₁' = 1,5 kg ± 5 g

Feldtheoretisch betrachtet, dienen die großen Bleikugeln als Feldmassen (in englischsprachigen Publikationen meist source mass), denn sie erzeugen das Gravitationsfeld, in dem die als Probemassen dienenden kleinen Bleikugeln abgelenkt werden.

Abstand b zwischen den sich jeweils anziehenden Kugeln

Abstand zwischen den Mittelpunkten einer großen und der von ihr jeweils angezogenen kleinen Kugel:

b = 47 mm

Der Abstand zwischen einer die Glasscheibe des Gehäuses berührende große Kugel und der dazugehörigen kleinen Kugel, wenn sich der Pendel­körper in der Nulllage, also genau in der Mitte zwischen den Gehäuse­wandungen, befindet, beträgt nach Angaben der Fa. Leybold b₀ =  47 mm.

Der Abstand der Kugelmittelpunkte kann sich während und nach Beendigung des Einschwingvorganges und der sich dabei ergebenden neuen Gleichgewichtslage (in Position I oder II) bis auf ca. b = 41,3 mm verringern.

Fortsetzung: Mehr über die Geometrie der aus Drehwaage und optoelektronischer Skala bestehenden Versuchsanordnung finden Sie hier.