英国物理学家卡文迪许测引力常量G的实验是怎么做的?

作者&投稿:迟扶 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
英国物理学家卡文迪许第一个在实验室中测出引力常量,使得万有引力定律有了使用价值.(1)仅用引力常量G~

(1)地球地面上的物体m所受万有引力近似等于重力 GMm R 2 =mg ①解得地球的质量:M= g R 2 G ②(2)地球的密度: ρ= M V = M 4 3 π R 3 = 3g 4πGR ③代入数据解得:ρ=5.5×10 3 kg/m 3 ④(3)卫星绕地球做圆周运动:轨道半径为R时对应的周期最小;由引力提供向心力得 GMm R 2 =m( 2π T ) 2 R ⑤最小周期:T=2 π R g ⑥代入数据得T=5.0×10 3 s=82.7min.答:(1)地球的质量M为 g R 2 G .(2)地球的密度ρ为5.5×10 3 kg/m 3 .(3)已绕地球做圆周运动的人造卫星的最小周期T为82.7min.

在地球表面忽略自转的影响,由万有引力等于重力知GMmr2=mg解得M=gR2G;某卫星绕地球做匀速圆周运动的周期T、轨道半径r,由万有引力充当向心力知GMmr2=m(2πT)2r解得M=4π2r3GT2.故答案为:gR2G,4π2r3GT2.

1750年,剑桥大学有位名叫约翰·米歇尔的教授,他在研究磁力的时候,使用了一种巧妙的方法,可以观察到很弱小的力的变化。卡文迪西得到这个消息后,立即上门请教。 米歇尔教授向年轻的卡文迪西介绍了实验的方法。他用一根石英丝把一块条型磁铁横吊起来,然后用力一块磁铁去吸引它,这时后石英丝就发生了扭转,磁引力的大小就清楚的看出来了。卡文迪西从这里受到了很大启发,他想,能不能用这个方法测出两个物体间的微弱引力呢? 从米歇尔那里回来后不久,卡文迪西仿制了一套装置:在一根细长杆的两端各安上一个小铅球,做成一个像哑铃似的东西;再用一根石英丝把这个“哑铃”从中间横吊起来。他想,如果用两个大一些的铅球分别移近两个小铅球,根据万有引力定律,“哑铃”一会在引力的作用下发生摆动,石英丝也会随着扭动。这时候,只要测出石英丝扭转的程度,就可以进一步求出引力了。(请参见『沈慧君、郭奕玲编着:经典物理发展中的著名实验,凡异出版社,p57~80 (引力常量的测定) 』) 这个推论在理论上是成立的,可是卡文迪西实验了许多次,都没有成功。 原因在哪里呢?还是由于引力太微弱了,比如两个一公斤重的铅球,当它们相距十厘米时,相互之间的引力只有百万分之一克,即使是空气中的尘埃,也能干扰测量的准确度。因此,在当时的条件下,完全靠肉眼来观察确定石英丝的微小变化,实验难免会失败。 时间就这么不知不觉地过去了几十年。 1785年,库仑提出库仑定律(注1)。因为库仑扭力计的发明,给卡文迪西 (Cavendish, 1731~1810) 很好的启示,但是,用库仑的方法,还是测不出万有引力,因为万有引力比电力小了将近40次方,仪器要更更更精密才行哪! 卡文迪西苦思冥想,怎样能把石英丝的微小扭转加以放大的方法?但一直都没有结果。 直到1798年的一天,卡文迪西到皇家学会去参加一个会议。走在半路上,他看到几个小孩子,正在做一种有趣的游戏: 他们每人手里拿着一面小镜子,用来反射太阳光,互相照着玩。小镜子只要稍一转动,远处光点的位置就有很大的变化。 看到这里,忽然一个念头闪过他的脑海,他联想起了石英丝扭转放大的问题,借助小镜子不是正好可以使其得到解决吗?他抑制不住自己激动的心情,掉头跑回实验室,重新改进了实验装置。他把一面小镜子固定在石英丝上,用一束光线去照射它,光线被小镜子反射以后,射在一根刻度尺上。这样,只要石英丝有一点极小的扭转,反射光就会在刻度尺上明显地表示出来。卡文迪西把这套装置叫做“扭秤”。 扭秤有很高的灵敏度,利用这套装置,卡文迪西终于成功地测得万有引力常量G是(6.754±0.041)×10-8 达因·厘米2 /克2 ,这个值同现代值(6.6732±0.0031)×10-8 达因·厘米2 /克2 相差无几。根据引力常量,卡文迪西进一步算出了地球的重量是5.976×1024 公斤。 卡文迪西从十几岁读大学时开始提出这个问题,直到1798年用实验方法“称”出了地球的重量,整整五十年。距离牛顿提出万有引力定律约100年

lz是看不懂书上的原话吗?(也许你们的书跟我们的不一样)
如果不会我可以帮你讲解,不过可能比较复杂^_^


世界历史上最伟大的物理学家是谁呢?
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试述卡文迪许测量地球质量的意义?
可以用测定地球表面物体重力加速度的方法,测定地球质,也正因为如此,卡文迪许被人们称为第一个”能称出地球质量的人。3、卡文迪许扭秤实验巧妙地利用等效法合理地将微小里进行放大,实验的构思、设计与操作巧妙和精致,英国物理学家坡印廷曾对这个实验下过这样的评语:开创了弱力测里的新时代。

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爱因斯坦也是伟大的物理学家之一,他提出了《相对论》,也发现了量子学一些相关的内容,成为了现代物理学史上的开创者。二、卡文迪许和伽利略首先看文体许是被众多人所熟知的一个物理学家,虽然说牛顿发现了万有引力定律,但是他不知道引力常数是多少,卡文迪许通过不断的实验和思考,最后测出了引力常量...

在物理上都有哪些人做出过巨大的贡献?
发现了行星运动规律的开普勒三定律,奠定了万有引力定律的基础. 5、卡文迪许:英国物理学家;巧妙的利用扭秤装置测出了万有引力常量. 6、布朗:英国植物学家;在用显微镜观察悬浮在水中的花粉时,发现了“布朗运动”. 7、焦耳:英国物理学家;测定了热功当量J=4.2焦\/卡,为能的转化守恒定律的建立提供...

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最伟大物理学家前二十名分别是哪些人?
最伟大物理学家前二十名分别是艾萨克-牛顿,爱因斯坦,焦耳,沃纳·海森堡,欧内斯特·卢瑟福,保罗·狄拉克,理查德·费曼,迈克尔·法拉第,亨利-卡文迪许,埃尔温·薛定谔,保罗-狄拉克,马克斯·普朗克,麦克斯韦,玻尔,盖尔曼,鲁宾,伽利略,安培,欧姆,奥本海默。1、艾萨克-牛顿 他是英格兰的物理学家,...

高中常考的物理学科学家,及其成就
3、 牛顿:英国物理学家; 动力学的奠基人,他总结和发展了前人的发现,得出牛顿定律及万有引力定律,奠定了以牛顿定律为基础的经典力学。4、 开普勒:丹麦天文学家;发现了行星运动规律的开普勒三定律,奠定了万有引力定律的基础。5、 卡文迪许:英国物理学家;巧妙的利用扭秤装置测出了万有引力...

塔河县17890419094: 英国科学家 - -----(选填“牛顿”、“卡文迪许”)利用扭秤装置,第一次测出了引力常量G,引力常量G=----- -
霜嘉得益: 牛顿发现了万有引力定律F=Gm 1 m 2r 2 ,英国科学家卡文迪许利用扭秤装置,第一次测出了引力常量G,引力常量G=6.67*10 -11 N?m 2 /kg 2 . 故答案为:卡文迪许,6.67*10 -11 N?m 2 /kg 2 .

塔河县17890419094: 100多年前,英国物理学家卡文迪许在实验室里通过几个铅球之间万有引力的测量比较准确的得到了G的数值,一旦万有引力恒量G值为已知,决定地球质量... -
霜嘉得益:[答案] 设地球表面上一物体的质量为m,根据地球表面的物体受到的重力等于万有引力,有: GMm R2=mg, 解得:M= gR2 G 故答案为: gR2 G

塔河县17890419094: 1798年英国著名物理学家卡文迪许利用扭秤巧妙地测定出了万有引力常量G,并估算出了地球的平均密度.根据你所学过的知识,估算出地球密度的大小最接... -
霜嘉得益:[选项] A. 5.5*103kg/m3 B. 5.5*104kg/m3 C. 7.5*103kg/m3 D. 7.5*104kg/m3

塔河县17890419094: 物理学家卡文迪许是怎样测量出引力常量G的? -
霜嘉得益: 他根据牛顿万有引力定律,制造了一个形似哑铃的装置,并把它悬挂在细丝上;然后在“哑铃”的两端相隔一定距离,各放一个已知重量的大球,测量它们之间的吸引力,计算得出引力常数,求出地球的平均密度为5.5克/厘米,然后根据地球圆周长、直径等参数计算出地球的体积为10830 亿立方公里.密度和体积之积便是地球的重量,结果是66万亿亿吨.这就是著名的“扭秤试验”.

塔河县17890419094: 英国物理学家卡文迪许测引力常量G的实验是怎么做的? -
霜嘉得益: 英国物理学家卡文迪许于1789年测量引力常量时发明的物理仪器 原理利用了两次放大 1,尽可能地增大了T型架连接两球的长度使两球间万有引力产生较大的力矩,使杆偏转 2,尽力的增大弧度尺与系统的距离使小镜子的反射光在弧线上转动...

塔河县17890419094: 测定万有引力常量G值的科学家是() -
霜嘉得益:[选项] A. 开普勒 B. 伽利略 C. 卡文迪许 D. 牛顿

塔河县17890419094: 万有引力公式中的G等于多少? -
霜嘉得益:[答案] 两个可看作质点的物体之间的万有引力,可以用以下公式计算:F=G·m1·m2/r^2,即 万有引力等于引力常量乘以两物体质量的乘积除以它们距离的平方.其中G代表引力常量,其值约为6.67*10^(-11 )单位 N·㎡ /kg^2.为英国物理学家、化学家亨利...

塔河县17890419094: 万有引力常量G=6.67X10的 - 11次方N是由哪位物理学家测定的? -
霜嘉得益:[答案] 英国物理学家卡文迪许

塔河县17890419094: 引用常量g= - ----n·㎡/㎏チ0ナ5是由英国物理学家通过什么实验测量出来? -
霜嘉得益: 英国物理学家卡文迪许在实验室里通过几个铅球之间的万有引力的测量,比较准确地得出了G的数值,目前推荐的标准值为G=6.67259*10-11N·㎡/kg2 ,通常取G=6.67*10-11N·㎡/kg2 引力常量G是自然界中少数最重要的物理常量之一.卡文迪许把他自己的实验说成是“称重地球的重量” 是这个?

塔河县17890419094: 卡文迪许是怎样测出万有引力G的? -
霜嘉得益: 万有引力常量的测定牛顿发现了万有引力定律,但引力常量G这个数值是多少,连他本人也不知道.按说只要测出两个物体的质量,测出两个物体间的距离,再测出物体间的引力,代入万有引力定律,就可以测出这个常量.但因为一般物体的...

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