Esperimento di Cavendish

Esperimento di Cavendish

Henry Cavendish

DI famiglia aristocratica, dal 1749 al 1753 studia matematica e fisica a Cambridge. I suoi contemporanei ritengono straordinari i suoi lavori(scritti ma mai pubblicati) e lo considerano un chimico e un fisico di primissimo ordine. Gode di un'ottima posizione sociale, essendo membro della Royal Society e consigliere del British Museum.

Esperimenti:

Esperimento Schiehallion

densità della Terra

analisi precisa dell'aria

Studio dei gas, isolando l'idrogeno

costante di gravitazione universale G e la massa della Terra

Esperimento di Cavendish

Con Coulomb, può essere considerato il fondatore dell'elettrostatica.

Premessa:

Legge di gravitazione universale di Newton:

m1 m2

F = G

-----------

d^2

Poi, nel 1798, Henry Cavendish realizzò un esperimento che gli consentì di: 1) determinare il valore di G 2) determinare la massa della Terra

schema del dispositivo di Cavendish

L'asta ruotata è in equilibrio, perché agiscono 2 momenti: M + M = 0

visto dall'alto

m2

- - - - - - - .

torsione

gravitazionale

m1

-------------------------

alpha

m1

-F

m2

dove

il momento di torsione è invece M= -k alpha

il momento gravitazionale è M= F x 2d M= G m1 m2 2d

-----

b^2

k= coefficiente di torsione del filo

quindi:

K alpha b^2

-------------

G= = 6,67 x 10^-11 N m^2

-------

2m1 m2 d

Kg^2

invece per trovare la massa della Terra:

dato un corpo di massa m, posto sulla superficie della Terra, si ha: P=F mg=G m M G M = g M = g r^2 = 5,98 x 10^24 Kg

gravitazionale

Terra

----------

r^2

Terra

--------

r^2

---------

Terra