スプーンからベルの音。自宅で楽しい身体体験

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スプーンから鳴る鐘の音。物理実験

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電話用に取ったようなXNUMXメートルの良質なレースがあれば、大さじXNUMX杯から鐘を作ることができます。他の人だけが何も聞こえず、このベルはあなたの耳の中で秘密裏に鳴り響きます。

スプーンからのベル音

紐の真ん中を大さじにしっかりと結び、指で紐の端を閉じた耳に押し付けます。スプーンが自由に振れるように少しかがんで、コンロやテーブルの脚に叩きつけます。バーン！確かに、それは私の耳に鐘のように聞こえました。

バーン！バーン！衝撃でスプーンが振動し、その振動が弦に沿って耳に伝わります。アルミスプーンだけではこの実験には適しません。代わりに、より重い金属製の物体を使用することをお勧めします。たとえば、大きなペンチ、ハンマー、麺棒などです。

著者：Galpershtein L.Ya.

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アイザック・ニュートンの時代から、一対の物体間の引力はそれらの質量の積に正比例し、それらの間の距離の二乗に反比例することが知られていました。 XNUMX 世紀初頭に登場した一般相対性理論は、重力を時空の幾何学的な変形と見なし、天文学的なスケールでの大量のトピックの挙動をより正確に説明します。しかし、スケールの反対側、つまり素粒子のレベルで重力がどのように振る舞うかは不明です。

ニュートン式のテストでさえ、原則として、キログラムとグラムのオーダーの質量を持つオブジェクトで実行されます。それらの重力は非常に小さいため、測定することは非常に困難です。しかし最近、オーストリア科学アカデミーの Tobias Westphal のチームは、わずか 90 ミリグラムの重さの金球でこの作業を行うことに成功し、記録的な低重力を記録しました。

この実験は、Henry Cavendish が発明したスキームに基づいており、Henry Cavendish は実験室でこの方法で初めて物体間の重力相互作用を測定しました。これを行うために、彼は糸で吊り下げられた木製の梁の端に試験質量 (鉛球) を固定し、同じ種類の XNUMX 番目の球でバランスを取りました。 XNUMX 番目のより大きなボールがゆっくりとテストロードに近づき、その引力によりロッカーがわずかに回転しました。糸のねじれを記録することで、回転量を正確に推定し、質量間の引力を計算することができました。

Tobias Westphal と彼の同僚は、同様の実験を行いました。この実験では、わずか 90 ミリグラムの重さの金球を、小型のガラスヨークに取り付け、非常に細いシリコンスレッドから吊るしてテスト用の重りとして使用しました。ロッカーアームのたわみは、レーザービームで照らされた、それに取り付けられたミラーを回転させることによって記録されました。そしてもちろん、このレベルの精度で作業するために、科学者は深真空で実験を行い、ファラデーケージを使用して電磁界を慎重にシールドする必要がありました。

慎重な測定により、ニュートンの式がミリグラム質量のスケールで引き続き機能することが示されました。科学者たちは、測定値に基づいて重力定数 (G) を計算すると、それが標準許容値とわずか XNUMX% しか違わないことを示しました。しかし重要なことは、そのような測定が原理的に可能であり、極小の重力を登録できることを著者が実証したことです。おそらくいつの日か、素粒子のレベルで彼らの仕事を理解するのに役立つでしょう。

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