Thi Nghiem Cavendish

<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>

<b>Thí nghiệm Cavendisch - Phép cân trái đất</b>
[17/11/2005 - Khoa Vật lý - ĐHSPHN]

<b>Theo định luật vạn vật hấp dẫn của Newton thì giữa hai vật bất kì ln tồn tại một lực hút có độ lớn</b>
<b>tỉ lệ thuận với khối lượng hai vật và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng.(với hai</b>
<b>vật có kích thước lớn thì là khoảng cách giữa hai trọng tâm của hai vật ) . Hệ số tỉ lệ gọi là hằng số</b>
<b>hấp dẫn vũ trụ kí hiệu là “G,” Ta có thể viết biểu thức của định luật vạn vật hấp dẫn như sau: </b>

Hằng số hấp dẫn có phải ln khơng đổi với mọi vật trong vũ trụ ? Đây vẫn là vấn đề cho mọi người mặc dù định

luật này đã được chấp nhận hơn 500 năm.

Để xác định giá trị của G ta cần xác định lực hấp dẫn giữa hai vật đã biết khối lượng. Phép đo thành công đầu tiên
được tiến hành bởi Cavendish vào năm 1798. Vào thế kỉ 19 Poynting và Boys đã cải tiến phép đo này để tăng độ
chính xác. Giá trị hiện tại của G là 6.6726x10-11_Newton-meter2_/kg2_{, với sai số vào khoảng 0.0005x10}-11
Newton-meter2_/kg2_. _{Theo hệ đơn vị kĩ thuật của anh G = 3.436x10}-8 _lb-ft2_/slug2_.
Hằng số G được xác định theo sơ đồ thí nghiệm dưới đây ( còn gọi là phương pháp cân xoắn hoặc phương pháp
gương quay) .Hai quả cầu nhỏ mỗi quả khối lượng m được gắn vào một thanh nhẹ. Ở trung điểm của thanh có
gắn một sợi dây có thể xoắn được . Hai quả cầu lớn mỗi quả khối lượng M được đặt gần hai quả cầu nhỏ ở hai
phía đối diện. Khi hai quả cầu lớn ở vị trí A và B thì quả cầu nhỏ sẽ bị hút làm cho dây treo bị xoắn lại theo chiều
ngược chiếu kim đồng hồ. Khi các quả cầu lớn ở vị trí A' và B', dây treo sẽ bị xoắn theo chiều quay kim đồng hồ.
Góc xoắn của dây được quan sát nhờ việc quan sat sự dịch chuyển của tia sáng chiếu vào một gương nhỏ gắn với
dây treo. Việc này tăng độ chính xác của phép đo vì góc xoắn khá nhỏ . nếu biết các giá trị khối lượng vật, khoảng
cách vật và hằng số xoắn của dây ta có thể đo được G thơng qua việc đo góc xoắn. Vì lực hút này rất nhỏ nên các
quả cầu phải làm bằng chì và dây xoắn phải có hệ số xoắn đủ nhỏ.

</div>
<span class='text_page_counter'>(2)</span><div class='page_container' data-page=2>

Cavedisch chấp nhận định luật vạn vật hấp dẫn của Newton và thí nghiệm của ơng chỉ là thí nghiệm để xác định
hằng số G.Dễ dàng tính được hằng số G theo công thức của Newton .

ở đây F = k. ß với k là hằng số xoắn và ß là góc xoắn . Việc xác định hằng số xoắn của dây treo lại là một vấn đề

vật lý khác.

Sau khi đo được G , Cavendisch dùng kết quả này để xác định giá trị trung bình của khối lượng riêng của trái đất.
Một lần nữa ông lại thừa nhận rằng G là hằng số chung của mọi vật .
Ở đây khối lượng trái đất được tính dễ dàng theo công thức

M = F R^2 / Gm .

Do đó người ta nói thí nghiệm xác định hằng số hấp dẫn G chính là phép cân trái đất.

Địa chỉ liên quan:

</div>

<!--links-->
<a href=' /> Sử dụng thí nghiệm thay thế trong dạy học hóa học

• 16
• 1
• 8