Πώς ο Henry Cavendish ανέλαβε την πυκνότητα της Γης;
Πείραμα του Cavendish:
1. Η συσκευή: Χρησιμοποίησε ισορροπία στρέψης , η οποία αποτελείται από μια οριζόντια ράβδο που αιωρείται από ένα λεπτό σύρμα. Στα άκρα της ράβδου υπήρχαν δύο μικρές σφαίρες μολύβδου. Δύο μεγαλύτερες σφαίρες μολύβδου τοποθετήθηκαν κοντά, μία σε κάθε πλευρά των μικρότερων σφαιρών.
2. Δύναμη βαρύτητας μέτρησης: Η βαρυτική έλξη μεταξύ των μεγάλων και των μικρών σφαιρών προκάλεσε την περιστροφή της ράβδου ελαφρώς. Ο Cavendish μέτρησε σχολαστικά τη γωνία αυτής της περιστροφής.
3. Υπολογισμός της βαρυτικής δύναμης: Χρησιμοποίησε τη γωνία περιστροφής, τη γνωστή απόσταση μεταξύ των σφαίρων και τις ιδιότητες του καλωδίου για να υπολογίσει τη δύναμη έλξης.
4. Νόμος για την καθολική βαρύτητα του Νεύτω Ο Cavendish γνώριζε ότι η δύναμη έλξης μεταξύ των σφαίρων εξαρτάται από τις μάζες τους και την απόσταση μεταξύ τους. Γνώριζε επίσης την αξία της βαρυτικής σταθεράς, η οποία αποτελεί θεμελιώδη σταθερά στη φυσική. Με την αναδιάταξη του νόμου της καθολικής βαρύτητας του Νεύτωνα, ήταν σε θέση να λύσει για τη μάζα της γης.
5. Πυκνότητα υπολογισμού: Χρησιμοποίησε τη γνωστή μάζα της Γης και τον όγκο της (που εκτιμήθηκε εκείνη τη στιγμή) για να υπολογίσει την πυκνότητα της Γης.
Σημασία:
* Το πείραμα του Cavendish ήταν το πρώτο που μετρούσε με ακρίβεια τη μάζα της γης.
* Ήταν ένα πρωτοποριακό πείραμα που επιβεβαίωσε τον νόμο της καθολικής βαρύτητας του Νεύτωνα και άνοιξε το δρόμο για περαιτέρω έρευνα στη βαρύτητα.
* Παρείχε την πρώτη ακριβή εκτίμηση της πυκνότητας της Γης.
Σημαντική σημείωση: Ενώ το πείραμα του Cavendish συχνά πιστώνεται με τον προσδιορισμό της πυκνότητας της Γης, είναι σημαντικό να θυμόμαστε ότι υπολογίζει πραγματικά τη μάζα της Γης. Η πυκνότητα προέκυψε στη συνέχεια χρησιμοποιώντας την υπολογισμένη μάζα και μια προϋπάρχουσα εκτίμηση του όγκου της Γης.
