Drehpendelfeder

Hier ist die Stange an einer Drehachse angebracht, die sich entsprechend der kreisförmigen Bewegung der beiden Gewichte und der Stange mitdrehen kann. Sie ist an einem elastischen Element so angebracht, dass sie durch die Rotation in Zug gebracht wird und so eine Energieaufnahme ermöglicht. Speichert man die Gesamtkinetik der Gewichte im Federelement, kommt die Anlage zum Erliegen.

Der Pendelbetrieb entsteht, wenn das Federelement der Masse seine Kraft in umgekehrter Richtung wiedergibt. Dabei werden die Gewichte in umgekehrter Richtung so lange forciert, bis sich das Federelement gelockert hat und die ganze Kraft in der Massenbewegung eingespeichert ist, d.h. die Gewichte haben ihre Höchstgeschwindigkeit.

Aufgrund der Massenträgheit der Massen werden sie jedoch weiter bewegt und das Federelement erneut vorgespannt, die Gewichte werden dadurch verzögert und übertragen ihre kinetische Energie zurück an die Quelle. Der Rückstellmoment M ist prozentual zur Ablenkung des rotierenden Pendels und gleicht dieser aus: Zwischen dem Richtungsmoment D{\displaystyle D} und der Torsionsdrahtlänge l{\displaystyle l} gibt es eine weitere physika: Das Richtungsmoment D{\displaystyle D}:

Damit können Vibrationsmessungen mit einem Drehmomentpendel wesentlich präziser durchgeführt werden. Aufgrund dieser Eigenschaft eignen sich Drehwendel auch als Zeitstandard für Armbanduhren - allerdings stellt die Temperaturbelastbarkeit und die Langzeitbeständigkeit der elastischen Eigenschaften des Drahts ein Hindernis dar. Aufgrund der konstruktiv bedingt geringen Schwingungsdämpfung können einige Versuche mit Drehwendeln und Drehschwingungen durchgeführt werden: So ist es beispielsweise möglich, mittels einer Wirbelstrombremse eine gut steuerbare Schwingungsdämpfung am Schwingregler zu montieren, die fast nur Verluste hervorruft.

Der Drehmomentpendel wird für rotierende Pendeluhren (mechanische Pendeluhren mit einem rotierenden Pendel als Zeitstandard) eingesetzt. Durch die geringe Dämmung können solche Armbanduhren ohne Aufzug sehr lange (z.B. 1 Jahr) durchlaufen. Im cavendischen Experiment (Gravitationsbalance) wird mit einem rotierenden Pendel die Gravitationskonstante bestimmt. Die folgenden technischen Applikationen haben eine dem Drehwinkelpendel vergleichbare Struktur, aber die Pendelparameter sind zweitrangig und werden nur für die Kalkulation und Auslegung der Schwingungsdämpfung benötigt: Drehspulmessgeräte und Galvanometerantriebe (Spiegelgalvanometer, Galvoantriebe von Laserscannern) haben oft ein Zugbandlager der Drossel.

Die Trägheitsmomente der Spirale / des Pointer / Spiegel bilden ein schwingendes Gesamtsystem mit dem bandähnlichen, rotierenden Pendel, das in diesem Falle so gut wie möglich zu dämpfen ist.