Esperimento: Costante di gravitazione, Equipaggiamento di base

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Scopo: Misurazione della forza gravitazionale e determinazione della costante di gravitazione con la bilancia di torsione di Cavendish

Il nucleo centrale della bilancia di torsione di Cavendish è rappresentato da un pendolo di torsione sensibile munito di due sfere di piombo piccole, a loro volta attirate da una coppia di sfere grandi, anch’esse di piombo. La posizione delle sfere di piombo più grandi determina pertanto la posizione di equilibrio del pendolo di torsione. Spostando le sfere grandi in una seconda posizione specularmente simmetrica alla prima rispetto alla massa delle sfere piccole, dopo un periodo di transizione il pendolo di torsione assume una nuova posizione di equilibrio. La costante di gravitazione si ricava dalle due posizioni di equilibrio e dalle misure geometriche della disposizione. Il fattore determinante è l’equilibrio fra la forza gravitazionale e il momento torcente di richiamo del filo di torsione. Le oscillazioni del pendolo di torsione vengono misurate con un sensore differenziale capacitivo, che sopprime completamente le percentuali di rumore e vibrazione nel segnale. Il filo in tungsteno è talmente sottile che il periodo di oscillazione del pendolo di torsione è dell’ordine di pochi minuti. Nell’arco di un’ora sono pertanto osservabili diverse oscillazioni intorno alla posizione di equilibrio.

In aggiunta si consiglia: Supplemento UE1010300S.