Каковы Крутильные весы?
Крутильные весы - устройство, изобретенное, чтобы измерить очень малые силы как гравитационные силы между малыми массами или магнитные силы между заряженными сферами. Крутильные весы состоят из горизонтального прута с идентичной сферой на любом конце. Горизонтальный прут вращается на проводе, который поддерживает его в его центре. Неподвижные, малые сферы идентичных масс, или налоги, помещены близко к сферам в концы вращающегося прута, привлекая их и заставляя провод крутить. Количество завихрения в проводе может тогда быть математически преобразовано в количество силы между неподвижными сферами и теми на движущемся пруте.
Когда массы сфер в крутильных весах известны, тогда ученые могут вычислить гравитационную постоянную, чтобы вставлять в Newton закон обратных квадратов с гравитации. От этих результатов могут быть получены малые силы между сферами неизвестной массы. Силы между неподвижными сферами неизвестной массы и движущимися сферами известной массы найдены, наблюдая число раз горизонтальное колебание прута назад и вперед за данное количество времени. Частота rod с назад и вперед движение связано с напряжением при кручении в проводе, от которого могут быть вычислены неизвестные силы.
В 1783, физик, Чарльз-Огюстен де Куломб, издал свое открытие, что закон обратных квадратов, сначала предложенный Ньютоном, чтобы описать гравитационные силы, мог быть применен к привлекательным или отталкивающим магнитным налогам. В Coulomb закон о с, привлекательные или отталкивающие силы между объектами, из-за их магнитных особенностей, потребовали константы, константы силы Кулона. Когда налоги на перемещении и установленных сферах крутильных весов известны, тогда константа может быть вычислена. Впоследствии, неподвижные сферы неизвестных налогов могли быть установлены и привлекательные или отталкивающие силы между ними, и движущиеся сферы могут быть вычислены, измеряя частоту назад и вперед движения горизонтального прута.
Последовательные крутильные весы стали более сложными и точными в их измерениях. Ученые отметили, что, давая горизонтальный прут в критическом положении начальный толчок, чрезвычайно малая устойчивость металлических атомов в тонком проводе, поддерживающем прут, могли бы заставить это вращаться горизонтально назад и вперед при определенном уровне. Зависимость между напряжениями при кручении в металлическом проводе когда подвергнуто действию бесконечно малых сил между сферическими телами продолжает измерять успешно unknowns в уравнениях закона обратных квадратов.