Péndulo de Wilberforce
Péndulo de Wilberforce, inventado por el físico británico Lionel Robert Wilberforce alrededor de 1896,[1] consiste en una masa suspendida por un largo resorte helicoidal y libre para girar sobre su eje vertical, torciendo el resorte.
Es un ejemplo de oscilador mecánico acoplado, a menudo utilizado como una demostración en la educación en física.
Cuando se ajusta correctamente y se pone en movimiento, exhibe un curioso movimiento en el que los períodos de oscilación puramente rotacional alternan gradualmente con períodos de oscilación puramente vertical.
La energía almacenada en el dispositivo se desplaza lentamente entre el modo de oscilación traslacional 'arriba y abajo' y el modo de oscilación torsional 'en el sentido de las agujas del reloj y en sentido contrario a las agujas del reloj', hasta que el movimiento eventualmente se desvanece.
La masa usualmente tiene pares opuestos de 'brazos' radiales que sobresalen horizontalmente, enhebrados con pequeños pesos que se pueden ajustar atornillándolos hacia adentro o hacia afuera para ajustar el momento de inercia y 'afinar' el período de vibración periódica.
Cuando el peso se mueve hacia arriba y hacia abajo, cada descenso del resorte hace que se desenrosque ligeramente, dando al peso una ligera torsión.
Cuando el peso se mueve hacia arriba, hace que el resorte se enrosque un poco más, dando al peso una ligera torsión en la otra dirección.
Así, cuando el peso se mueve hacia arriba y hacia abajo, cada oscilación le da un par de torsión alterno al peso.
Así, cada oscilación del peso de un lado a otro hace que suba y baje más, hasta que toda la energía se transfiere nuevamente del modo rotacional al modo traslacional y el peso solo sube y baja, sin girar.
Este comportamiento, común a todos los osciladores acoplados, es análogo al fenómeno de los batidos en los instrumentos musicales, en los que dos tonos se combinan para producir un tono de 'batido' a la diferencia entre sus frecuencias.
