Eksperyme
Eksperyme
nt
nt
Cavendisha
Cavendisha
Prezentację przygotował: Mateusz Moskwa kl. 1 Te
Prezentację przygotował: Mateusz Moskwa kl. 1 Te
Eksperyme
Eksperyme
nt
nt
Cavendisha
Cavendisha
Prezentację przygotował: Mateusz Moskwa kl. 1 Te
Prezentację przygotował: Mateusz Moskwa kl. 1 Te
Coś o Cavendishu
Coś o Cavendishu
Henry Cavendish
Henry Cavendish
–
–
urodzony
urodzony
w
w
1731
1731
w Nicei,
w Nicei,
zmarł
zmarł
w
w
1810
1810
w Londynie.
w Londynie.
Był brytyjskim
Był brytyjskim
chemikiem
chemikiem
i
i
fizykiem
fizykiem
. Studiował na
. Studiował na
Uniwersytecie Cambridge
Uniwersytecie Cambridge
,
,
lecz opuścił uczelnię przed
lecz opuścił uczelnię przed
uzyskaniem dyplomu.
uzyskaniem dyplomu.
Pochodził z arystokratycznej
Pochodził z arystokratycznej
rodziny i odziedziczył
rodziny i odziedziczył
znaczną fortunę, która
znaczną fortunę, która
umożliwiła mu prowadzenie
umożliwiła mu prowadzenie
badań. Założył
badań. Założył
własne
własne
laboratorium w Londynie
laboratorium w Londynie
.
.
Większość jego prac nie
Większość jego prac nie
została opublikowana za jego
została opublikowana za jego
życia. Prowadził także liczne
życia. Prowadził także liczne
prace z dziedziny
prace z dziedziny
elektryczności
elektryczności
.
.
Czym jest „Eksperyment
Czym jest „Eksperyment
Cavendisha”?
Cavendisha”?
Pierwszy eksperyment, w którym zmierzona
Pierwszy eksperyment, w którym zmierzona
została
została
siła grawitacji pomiędzy masami
siła grawitacji pomiędzy masami
w
w
laboratorium oraz pierwszy, w którym uzyskano
laboratorium oraz pierwszy, w którym uzyskano
dokładną
dokładną
wartość stałej grawitacji
wartość stałej grawitacji
, wykonany w
, wykonany w
latach 1797–1798.
latach 1797–1798.
Cavendish jako pierwszy w miarę dokładnie
Cavendish jako pierwszy w miarę dokładnie
obliczył
obliczył
masę Ziemi
masę Ziemi
.
.
Użył do tego celu udoskonalonej przez siebie
Użył do tego celu udoskonalonej przez siebie
wagi skręceń
wagi skręceń
, której twórcą był John Michell.
, której twórcą był John Michell.
Następnie Cavendish przeprowadził serię
Następnie Cavendish przeprowadził serię
pomiarów za pomocą urządzenia, a wyniki
pomiarów za pomocą urządzenia, a wyniki
ogłosił
ogłosił
w jednym z czasopism naukowych
w jednym z czasopism naukowych
w
w
1798
1798
roku.
roku.
Na czym polegał
Na czym polegał
eksperyment?
eksperyment?
Sama waga skręceń składała się z
Sama waga skręceń składała się z
drewnianego prętu o
drewnianego prętu o
długości ok. 1,8 m
długości ok. 1,8 m
zawieszony
zawieszony
na drucie
na drucie
, na którego końcach
, na którego końcach
umieszczone były
umieszczone były
ołowiane kule
ołowiane kule
o
o
średnicy
średnicy
51 mm
51 mm
i
i
wadze ok. 0,78 kg
wadze ok. 0,78 kg
. Dwie
. Dwie
300 mm
300 mm
ołowiane kule
ołowiane kule
o masach równych
o masach równych
ok.158 kg
ok.158 kg
każda zostały umieszczone w pobliżu
każda zostały umieszczone w pobliżu
mniejszych kul, w
mniejszych kul, w
odległości około 230 mm
odległości około 230 mm
. Do
. Do
nici było przymocowane
nici było przymocowane
lusterko
lusterko
.
.
W doświadczeniu mierzona była
W doświadczeniu mierzona była
siła
siła
oddziaływania między małą a dużą kulą
oddziaływania między małą a dużą kulą
.
.
Dwie
Dwie
większe kule
większe kule
były umieszczone
były umieszczone
po przeciwnych
po przeciwnych
stronach poziomego drewnianego ramienia wagi
stronach poziomego drewnianego ramienia wagi
. Ich
. Ich
wzajemne przyciąganie
wzajemne przyciąganie
do mniejszych kul
do mniejszych kul
powodowało
powodowało
obrót ramienia
obrót ramienia
,
,
skręcając drut
skręcając drut
na którym było ono
na którym było ono
podwieszone. Ramię wychylało się o kąt, w którym
podwieszone. Ramię wychylało się o kąt, w którym
siła
siła
skręcania drutu była zrównoważona
skręcania drutu była zrównoważona
przez
przez
grawitacyjną siłę
grawitacyjną siłę
przyciągania między kulami
przyciągania między kulami
.
.
Aparat wykorzystywał fakt, że siła potrzebna do skręcenia
Aparat wykorzystywał fakt, że siła potrzebna do skręcenia
nitki jest bardzo mała. Wiązka światła padająca i odbijająca
nitki jest bardzo mała. Wiązka światła padająca i odbijająca
się od lusterka i padająca następnie na skalę, mogła
się od lusterka i padająca następnie na skalę, mogła
precyzyjnie wyznaczyć
precyzyjnie wyznaczyć
kąt
kąt
skrętu.
skrętu.
Znając
Znając
kąt wychylenia
kąt wychylenia
i moment
i moment
siły skręcającej
siły skręcającej
w
w
zależności od kąta skręcenia, Cavendish był w stanie
zależności od kąta skręcenia, Cavendish był w stanie
określić siłę z jaką
określić siłę z jaką
oddziaływały na siebie pary mas
oddziaływały na siebie pary mas
.
.
Siłę grawitacji
Siłę grawitacji
z jaką Ziemia działa
z jaką Ziemia działa
na mniejszą kulę
na mniejszą kulę
można
można
zmierzyć bezpośrednio
zmierzyć bezpośrednio
ważąc
ważąc
ją,
ją,
stosunek obu sił
stosunek obu sił
pozwala
pozwala
wyznaczyć
wyznaczyć
gęstość Ziemi
gęstość Ziemi
, korzystając z
, korzystając z
prawa
prawa
powszechnego ciążenia
powszechnego ciążenia
(
(
Prawem Newtona
Prawem Newtona
-
-
między dowolną
między dowolną
parą ciał posiadających masy pojawia się siła przyciągająca, która działa na
parą ciał posiadających masy pojawia się siła przyciągająca, która działa na
linii łączącej ich środki, a jej wartość rośnie z iloczynem ich mas i maleje z
linii łączącej ich środki, a jej wartość rośnie z iloczynem ich mas i maleje z
kwadratem odległości
kwadratem odległości
).
).
Stała grawitacji
Stała grawitacji
Stała fizyczna
Stała fizyczna
(wielkość fizyczna,
(wielkość fizyczna,
która nie zmienia się w czasie i
która nie zmienia się w czasie i
przestrzeni) służąca do opisu
przestrzeni) służąca do opisu
pola
pola
grawitacyjnego
grawitacyjnego
(pole wytwarzane
(pole wytwarzane
przez obiekty posiadające
przez obiekty posiadające
jakąkolwiek masę). Jako pierwszy
jakąkolwiek masę). Jako pierwszy
wyznaczył ją
wyznaczył ją
Henry Cavendish
Henry Cavendish
.
.
Obecnie używana wartość wynosi:
Obecnie używana wartość wynosi:
Dziękuję za
Dziękuję za
uwagę!
uwagę!