Крутильные весы

Рис. 1. Крутильные весы Мит — пробные массы S — источник света 3 — зеркальце Ш — измерительная шка-

Между тем Ш. Кулон опубликовал свои данные в 1785—1788 гг. С помощью изобретенных им крутильных весов, у которых угол закручивания упругой нити пропорционален моменту силы, он измерил силы, действующие между электрическими зарядами, и установил закон, носящий его имя Отталкивательное, так же как и притягательное действие двух наэлектризованных шаров, а следовательно, и двух электрических молекул, прямо пропорционально плотности электрического флюида обеих электрических молекул и обратно пропорционально квадрату расстояния между ними . Он установил также, что электричество собирается только на поверхности проводников и что электрическая сила направлена перпендикулярно к поверхности и пропорциональна плотности электричества. Тот же закон Кулон распространил и на взаимодействие магнитов. [c.105]

Рассмотрим в качестве простого примера крутильные весы, основной частью которых является тонкая нить (чаще всего кварцевая), на которой подвешено легкое зеркальце. Пусть модуль кручения нити а = ж 0/ 1, где О — модуль сдвига. Тогда момент силы, действующей на нить, связан с углом кручения <р формулой М = а<р, а потенциальная энергия закрученной нити 11 = аф И. Согласно формуле Больцмана средний квадрат флуктуационного угла <р имеет значение [c.399]

Крутильные весы [15]. Принципиальная схема крутильных весов приведена на рис. 17.57. [c.311]

Эталоны-копии первичного эталона, как и сам первичный эталон, представляют собой гири номинальной массой в 1 кг. Рабочие эталоны, образцовые н рабочие гири соединяются в килограммовые, граммовые и миллиграммовые наборы. Имеются образцовые гири 3 и 4-го разрядов массой в 500 и 2000 кг, предназначенные для проверки вагонных весов, и гири в 0,1 мг — для градуировки и поверки шкал крутильных весов. [c.30]

Для описания математической модели крутильных весов целесообразно ввести следующие системы координат [78, 79] (рис. 3) [c.81]

Тогда кинетическая энергия крутильных весов представляется формулой [c.82]

Последние слагаемые в правых частях первых уравнений подсистем (102), (103) в гравиметрии можно трактовать как регулярные вынуждающие силы, в амплитудах которых 0з играет роль медленно меняющегося множителя, так как для крутильных весов. рассматриваемого типа частоты маятниковых колебаний много меньше частоты крутильных колебаний, т. е. со < со,,, где через со , со,, обозначены любая из частот соответственно маятниковых и крутильных колебаний. При таких допущениях подсистемы (102), (103) становятся линейными, и алгоритм их решения хороню известен [c.84]

Здесь правая часть является нелинейной комбинацией функций 01 и 02 и их производных. Из (101) и (108) видно, что слагаемые в правой части — двух типов 1) содержащие произведения маятниковых и крутильной координат и 2) содержащие только маятниковые координаты. Так как для крутильных весов, выполненных в виде гантели, удовлетворяются условия <йз < (Ом и соз <1со. со 1 (f = 1, 4 / = 2, 5), в слагаемых первого типа произведения маятниковых колебаний можно рассматривать как быстро осциллирующие коэффициенты при различных степенях [c.85]

Калинников И. И., К о л о с н и ц ы н Н. И. К теории горизонтальных крутильных весов с шестью степенями свободы.— В кн. Вопросы стандартизации, метрологии и техники точных измерений.— М. Госстандарт, 1973, с. 219—224. [c.251]

Чувствительность крутильных весов тем выше, чем меньше диаметр кварцевой нити. Так как тонкая кварцевая нить очень хрупка, обращение с прибором требует особых предосторожностей. [c.63]

С увеличением радиуса стержня коэффициент возвращающего момента резко растет. Поэтому толстые (и короткие) стержни трудно поддаются закручиванию уже при малых углах нужны очень большие внешние силы. Наоборот, тонкие и длинные нити под влиянием даже очень малых сил закручиваются на большой угол. Этим обстоятельством пользуются, как уже указывалось, в крутильных весах. [c.77]

Этвеш, применив крутильные весы, усилил чувствительность опытов и получил 8 <[ 20 000 000 Опыты Этвеша составили основную базу для утверждения об эквивалентности инертной и тяготеющей масс. Опытный факт, установленный Этвешем, формулируют так все тела в поле тяжести падают с одинаковым ускорением . [c.368]

Теория и эксперимент в этом вопросе пережили длинную историю. В экспериментальном отнощении имелись и совсем наивные попытки, и попытки серьезного характера, вроде тех, которые привели Крукса к открытию особого вида явлений (радиометрических), связанных с кинетикой разреженных газов. Франклин рассматривал неудачи всех известных к его времени попыток обнаружить давление света как один из аргументов против корпускулярной теории света. Впоследствии Юнг также прибегал к этому аргументу, хотя ни Франклин, ни Юнг не имели возможности указать минимальную величину предполагаемого давления, поскольку относительно массы световых частиц нельзя было высказать никакого суждения и, следовательно, нельзя было судить, достаточна ли чувствительность крутильных весов, применявшихся для этих опытов. [c.660]

Универсальная постоянная тяготения /, выражающая силу взаимного притяжения двух масс в 1 г каждая, находящихся друг от друга на расстоянии 1 м, была определена путем непосредственного измерения (с помощью точных крутильных весов) силы притяжения двух шаров впервые Кавендишем в 1798 г., позднее более точно Этвешем в 1912 г. по современным данным [c.27]

Для дальнейшего развития электромагнитной теории важно было получить экспериментальное доказательство наличия светового давления. Такой опыт был впервые осуществлен Лебедевым. Идея опыта заключалась в следующем. Легкий подвес на тонкой кварцевой нити, по краям которого прикреплялись тонкие и легкие крылыщ-ки (рис. 28.3), помещался в стеклянный сосуд, в котором был тщательно откачан воздух образовались, таким образом, чувствительные крутильные весы. Одно из крылышек делалось с обеих сторон зеркальным, а другое с обеих сторон было, покрыто платиновой чернью. Свет при помощи системы линз и зеркал направлялся на одна из крылышек, оказывал на него давление и вследствие полученного механического момента весь подвес поворачивался на некоторый угол. Угол поворота крутильных весов измерялся по отклонению зайчика, отбрасываемого маленьким укрепленным на подвесе зеркальцем. Энергия светового потока регистрировалась при помощи термоэлемента. Зная угол поворота и световую энергию, можно было проверить формулу (28.2). [c.185]

Впервые измерение гравитационной постоянной в земных условиях выполнил английский ученый Г. Кавендиш в 1798 г., применив для этого изготовленные Д. Мичелом крутильные весы (рис. 1). Угол закручивания ср нити весов определяется, очевидно, упругими свойствами нити и величиной гравитационного взаимодействия пробных масс т и М. В опытах Кавендиша использовались свинцовые шары /и = 730 г и Л/= 158 кг. Полученное им числовое значение гравитационной постоянной было равно [c.51]

Крутильные весы (см. рис. l) имеют подвижную систему — зеркальце 3, подвешенное на топкой кварцевой нити. Естественно, что чем меньше масса зеркальца и чем лучше упругие свойства нити, тем меньшие отклонения можно регистрировать. Но сама подвижная система подвергается ударам со стороны молекул воздуха. Число этих соударений хаотически меняется во времени, поэтому вся система подвержена слабым беспорядочным колебаниям. Средааяя энергия этих колебаний равна энергии, приходящейся на одну степень свободы движения молекул газа [c.91]

Крутильные весы типа весов Кюри обычно используются при высоких температурах и поэтому здесь не рассматриваются. Чтобы представлять себе точность, необходимую при подобных измерениях, рассмотрим следующий пример если используются различные Н (т. е.и dHIdz), то значение U dH/dz) [c.393]

Поэтому, прежде чем двигаться дальше, следует проанализировать вопрос о том, насколько точно соблюдается равенство между тяжелой и инертной массой тел. Наиболее точный ответ на этот вопрос могут дать сопоставления моментов сил инерции и сил тяготения, действующих на крутильные весы. Такой опыт впервые был произведен Этве-шем. Если в какой-либо точке земного шара подвешены крутильные весы (рис. 188), то на каждое из покоящихся тел mj и т , укрепленных на концах коромысла весов, действуют силы тяготения Земли / j и / 2, направленные к центру Земли, а так как Земля вращается, то действуют и центробежные силы инерции направленные от оси вращения Земли по радиусам параллельного круга, на котором расположены массы mj и т . Так как силы тяготения Земли пропорциональны тяжелым массам тех тел, на которые они действуют, то /щ /п, и / 2 /Л2, где т ч гп2 — тяжелые массы тел т, и т . С другой стороны, силы инерции пропорциональны инертным массам тех тел, на которые эти силы действуют, т. е. /d ml и m i, где mf и то — инертные массы тел trii и mj. [c.382]

Входяигая в формулу (25.1) гравитационная постоянная была впервые измерена Кавендишем (1798) с помощью крутильных весов Основной частью крутильных весов является горизонтальное коромысло с двумя свинцовыми шарами на концах (рис. 75), подвешенное на тонкой упругой нити. Если весы поместить между двумя симметрично расположенными большими свинцовыми шарами, то коромысло будет поворачиваться до тех пор, пока сила упругости закрученной нити не уравновесится силой притяжения малых шаров к большим. Измеряя угол поворота коромысла и зная упругие свойства нити, можно рассчитать силу притяжения и отсюда вычислить значение гравитационной постоянной. [c.93]

Эта формула выражает закон Гука при кручении. Входящий в нее коэффициент пропорциональности к в значительно большей степени зависит от радиуса цилиндра, а не его длины. Тонкие проволоки под влиянием даже очень малого вращающего момента закручиваются на значительный угол. Это их свойство используется для создания чувствительных подвесных систем в измерительных приборах, таких, как, например, крутильные весы Кавендиша (см. 25). [c.161]

Значительно более точное экспериментальное доказательство этого равенства дал Этвёш с помощью своих крутильных весов. Позднее соотношение (3.12) дало первый толчок к теории тяготения Эйнштейна. [c.33]

В первой группе акспериментов сила гравитац. взаимодействия сравнивается с упругой силой нити горизонтальных крутильных весов. Они представляют собой лёгкое коромысло, на концах к-рого укреплены равные пробные массы. На тонкой упругой нити коромысло подвешено в гравитац. поле эталонных масс. Величина гравитац. взаимодействия пробных и эталонных масс (а следователь[10, и величина Г. п.) определяется либо по углу закручивания нити (статич. метод), либо по иаменениЕо частоты крутильных колебаний весов при перемещении эталонных масс (динамич. метод). Впервые Г. п. с помощью крутильных весов определил в 1798 Г. Кавендиш (Н. avendish). [c.523]

Во всех совр. определениях кавендишевой Г. п. (табл.) были использованы крутильные весы. Помимо названных выше, применялись и др. режимы работы крутильных весов. Если эталонные массы вращаются вокруг оси крутильной нити с частотой, равной частоте собственных колебаний весов, то по резонансному изменению амплитуды крутильных колебаний можно судить о величине Г. п. (резонансный метод). Модификацией динамич. метода является ротационный метод, в к-ром платформа вместе с установленными на ней крутильными весами и эталонными массами вращается с пост. угл. скоростью- [c.523]

Схемы некоторых конструкций радиометров а — маятникового типа (7 — приёмный элемент, 3 — жёсткое коромысло с игольчатым креплением в агатовых подпятниках или нить подвеса) б —типа крутильных весов (7 — приёмный злеиент, г — жёсткое коромысло, а — упругая растянутая гонкая нить, 4 — грузик, уравновешивающий приёмный элемент, з — растяжки, регулирующие натяжение нити) в — типа рычажных весов (г — приёмный конический элемент, 3 — рычажные весы. 3 — чашка с разновесами). Стрелкакш показано направление распространения УЗ. [c.222]

Стандартные методы измерения поверхностного натяжения основаны на применении крутильных весов. В методике ASTM D917-50 [26] описано применение для этой цели прибора Дю Ну. При помощи этого прибора непосредственно измеряется усилие, требуемое для отрыва плоского кольца из платиновой проволоки от поверхности жидкости. Прибор пригоден также для измерения поверхностного натяжения на границе раздела фаз между двумя несмешивающимися жидкостями (например, такими, как масло и вода), [c.147]

Рис. 45. Инерцоид на крутильных весах

Теперь изготовим прибор для испытаний инерцоида — крутильные весы (рис. 45). На тонкой струне (нити, леске) подвесим за середину рейку длиной метра два. На одном краю рейки укрепим модель инерцоида, на другом — противовес (любой груз), чтобы рейка висела горизонтально. Инерцоид должен быть распоаожен так, чтобы сила его тяги (предполагаемая, поскольку таковой не будет ) располагалась перпендикулярно рейке, а плоскость вращение грузов — перпендикулярно плоскости вращения рейки (см. рис. 45). Если в модели инерцоида есть какие-либо [c.149]

В 2.6 мы рассмотрели двухчастотпую колебательную систему в однородном ноле тяжести. Здесь изучим движения более сложной (пятичастотной) колебательной системы, которая называется горизонтальными крутильными весами, или крутильной системой. Такая система представляет собой механический осциллятор, период крутильных колебаний которого определяется [c.80]

Движение горизонтальных крутильных весов в неоднородном симметричном гравитационном поле при наличии флуктуацион-ного воздействия описывается системой пелипейных стохастических дифференциальных уравнений вида [78] [c.82]

Упростим несколько модель крутильных весов. Пусть r = onst (гравитационное поле однородно), Ь(0— По(0 — (отсутствуют случайные смещения точки подвеса) и [c.83]

Наоборот, зная у из прямых измерений силы взаимодействия между двумя шарами, можно найти массу Земли. Точность в определении массы будет зависеть от точности измерения у (и, конечно, R ц g). Впервые прямое измерение у проделал Кавендиш в 1798 г. с использованием крутильных весов Схема его опыта показана на рисунке 3.2. Два маленьких свинцовых шарика массой т скреплены горизонтальным стержнем, подвешенным за середину на тонкой кварцевой нити. При поднесении к шарикам двух свинцовых шаров масса каждого из которых М, стержень поворачивается и нить закручивается. Сила, необходимая для закручивания нити на данный угол, может быть известна из предварительных измерений (градуированная [c.62]

Явление застоя характерно для измерительных приборов, в которых движение подвижной части связано со скольл ением. Но в таких приборах, как, например, крутильные весы, подвижная часть укрепляется на тонкой и длинной нити. Силы сухого трения здесь отсутствуют, и подвижная часть начинает перемещаться под действием сколь угодно малой силы останавливается она в таком положении, в котором измеряемая сила равна силе упругости закрученной нити. В таких приборах нет области застоя, их показания поэтому отличаются большей точностью. [c.86]

В конце XVIII в. Кулон изобрел крутильные весы, с помощью которых изученные им законы кручения проволоки применялись к экспериментальному исследованию сопротивления жидкости. Для этого круглые горизонтальные диски, подвешенные на проволоке и погруженные в жидкость (воду, масло), получали крутильные колебания. Сила трения замедляла движение и служила причиной затухания колебаний. Кулон пришел к выводу, что липкость для масла в 17,5 раза больше, чем для воды. Смазывание поверхности диска салом не меняет зависимости, следовательно, трение происходит в слоях жидкости, а не на смоченной поверхности. Сопротивление трения жидкости не зависит от давления. [c.184]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...