卡文迪許扭秤實(shí)驗(yàn)原理（卡文迪許扭秤實(shí)驗(yàn)）

關(guān)于卡文迪許扭秤實(shí)驗(yàn)原理，卡文迪許扭秤實(shí)驗(yàn)這個(gè)問題很多朋友還不知道，今天小六來為大家解答以上的問題，現(xiàn)在讓我們一起來看看吧！

1、萬有引力常量約為G=6.67x10－11 N·m2 /kg2 其中m為行星質(zhì)量，R為行星軌道半徑，即太陽與行星的距離。

2、也就是說，太陽對(duì)行星的引力正比于行星的質(zhì)量而反比于太陽與行星的距離的平方。

3、而此時(shí)牛頓已經(jīng)得到他的第三定律，即作用力等于反作用力，用在這里，就是行星對(duì)太陽也有引力。

4、同時(shí)，太陽也不是一個(gè)特殊物體，它和行星之間的引力也應(yīng)與太陽的質(zhì)量M成正比，即：用語言表述，就是：太陽與行星之間的引力，與它們質(zhì)量的乘積成正比，與它們距離的平方成反比。

5、這就是牛頓的萬有引力定律。

6、如果改其中G為一個(gè)常數(shù)，叫做引力常量。

7、應(yīng)該說明的是，牛頓得出這個(gè)規(guī)律，是在與胡克等人的探討中得到的。

8、牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，但引力常量G這個(gè)數(shù)值是多少，連他本人也不知道。

9、按說只要測(cè)出兩個(gè)物體的質(zhì)量，測(cè)出兩個(gè)物體間的距離，再測(cè)出物體間的引力，代入萬有引力定律，就可以測(cè)出這個(gè)常量。

10、但因?yàn)橐话阄矬w的質(zhì)量太小了，它們間的引力無法測(cè)出，而天體的質(zhì)量太大了，又無法測(cè)出質(zhì)量。

11、所以，萬有引力定律發(fā)現(xiàn)了100多年，萬有引力常量仍沒有一個(gè)準(zhǔn)確的結(jié)果，這個(gè)公式就仍然不能是一個(gè)完善的等式。

12、直到100多年后，英國(guó)人卡文迪許利用扭秤，才巧妙地測(cè)出了這個(gè)常量。

13、這是一個(gè)卡文迪許扭秤的模型扭秤的主要部分是這樣一個(gè)T字形輕而結(jié)實(shí)的框架，把這個(gè)T形架倒掛在一根石英絲下。

14、若在T形架的兩端施加兩個(gè)大小相等、方向相反的力，石英絲就會(huì)扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度。

15、力越大，扭轉(zhuǎn)的角度也越大。

16、反過來，如果測(cè)出T形架轉(zhuǎn)過的角度，也就可以測(cè)出T形架兩端所受力的大小。

17、現(xiàn)在在T形架的兩端各固定一個(gè)小球，再在每個(gè)小球的附近各放一個(gè)大球，大小兩個(gè)球間的距離是可以較容易測(cè)定的。

18、根據(jù)萬有引力定律，大球會(huì)對(duì)小球產(chǎn)生引力，T形架會(huì)隨之扭轉(zhuǎn)，只要測(cè)出其扭轉(zhuǎn)的角度，就可以測(cè)出引力的大小。

19、當(dāng)然由于引力很小，這個(gè)扭轉(zhuǎn)的角度會(huì)很小。

20、怎樣才能把這個(gè)角度測(cè)出來呢？卡文迪許在T形架上裝了一面小鏡子，用一束光射向鏡子，經(jīng)鏡子反射后的光射向遠(yuǎn)處的刻度尺，當(dāng)鏡子與T形架一起發(fā)生一個(gè)很小的轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，刻度尺上的光斑會(huì)發(fā)生較大的移動(dòng)。

21、這樣，就起到一個(gè)化小為大的效果，通過測(cè)定光斑的移動(dòng)，測(cè)定了T形架在放置大球前后扭轉(zhuǎn)的角度，從而測(cè)定了此時(shí)大球?qū)π∏虻囊Α?/p>

22、卡文迪許用此扭秤驗(yàn)證了牛頓萬有引力定律，并測(cè)定出引力常量G的數(shù)值。

23、這個(gè)數(shù)值與近代用更加科學(xué)的方法測(cè)定的數(shù)值是非常接近的。

24、卡文迪許測(cè)定的G值為6.754×10-11，現(xiàn)在公認(rèn)的G值為6.67×10-11。

25、需要注意的是，這個(gè)引力常量是有單位的：它的單位應(yīng)該是乘以兩個(gè)質(zhì)量的單位千克，再除以距離的單位m的平方后，得到力的單位牛頓，故應(yīng)為N·m2／kg2。

26、G=6.67×10-11N·m2／kg2由于引力常量的數(shù)值非常小，所以一般質(zhì)量的物體之間的萬有引力是很小的，我們可以估算一下，兩個(gè)質(zhì)量50kg的同學(xué)相距0.5m時(shí)之間的萬有引力大約6.67×10-7N，這么小的力我們是根本感覺不到的。

27、只有質(zhì)量很大的物體對(duì)一般物體的引力我們才能感覺到，如地球?qū)ξ覀兊囊Υ笾戮褪俏覀兊闹亓?，月球?qū)Ｑ蟮囊?dǎo)致了潮汐現(xiàn)象。

28、而天體之間的引力由于星球的質(zhì)量很大，又是非常驚人的：如太陽對(duì)地球的引力達(dá)3.56×1022N。

本文分享完畢，希望對(duì)大家有所幫助。

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