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!