Опыт Кавендиша

Великий английский физик Исаак Ньютон истолковал движение луны по орбите, как движение по касательной и одновременно ускоренное падение на землю. Сопоставляя центростремительное ускорение луны ускорением свободного падения тел на землю Ньютон он открыл закон всемирного тяготения. Но в этой формуле коэффициент пропорциональности G называемый гравитационный постоянный оставался неизвестным. Лишь 1798 году английский физик Генри Кавендиш на лабораторном опыте определил значение этой физической константы.

Установка Кавендиша представляла собой крутильные весы, коромысла на концах которые были укреплены одинаковые свинцовые шарики, подвешивались на тонкой упругой нити. К этим шарикам можно было подвести большие свинцовые шары укрепленными на поворотные штанги. Положение коромысло определялась с помощью зрительных труб. В опыте большие шары устанавливаются на определенном расстоянии от маленьких, сила тяготения вызывает поворот коромысла. Нить закручивается, возникающая сила упругости некий уравновешивает силу тяготения. Силу упругости Кавендиш определял по углу закручивания, который измерялся с помощью зрительных труб. Так Кавендиш находил силу тяготение. Для достижения большей точности опыт повторялся. Но теперь большие шары подводились с другой стороны. В опыте Кавендиша масса шаров были известны, а сила тяготения и расстояние между шарами измерялись. Вот какое значение получил Кавендиш для гравитационной постоянной. В дальнейшем, как установка, так и методика проведения опыта совершенствовалось.

Это современный вариант приборы Кавендиша. Он создан в Московском государственном университете имени Ломоносова. Большие шары здесь не подвешены, а имеют горизонтальную опору и перемещаются с помощью зубчатой передачи. Коромысло с маленькими шариками имеет ориентирующее устройство. Перед опытом коромысло освобождается. Для отсчета угла закручивания нитей, на ней укреплено легкое зеркальце. На него направляется световой луч от лазера. Отраженный луч служит длинной оптической стрелкой по перемещению зайчика по шкале определяют угол поворота коромысла. В настоящее время получено уточненные значение гравитационной постоянной. Опыт Кавендиша относится к фундаментальным физическим экспериментом. По значению гравитационными постоянным были определены массы земли и планет, а также рассчитывает первая и вторая космические скорости.

Leave a Reply

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *