重力和引力的常量是怎么测量的

MochenDance小天 2024-05-16 16:55:47
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目前公认结卡文迪许测定的g值为6.754×10-11n·m2/kg2,目前推荐的标g=6.67259×10-11n·m2/kg2,通常取g=6.67×10-11n·m2/kg2。需意的是,这个引力常量是有单位的:它的单位应该是n·m2/kg2。测定引力常量测定应该强调的是,在牛顿得出行星对太阳的引力关系时,已经渗入了假定因素。卡文迪许在对一些物体间的引力进行测量并算出引力常量g后,又测量了多种物体间的引力,所得结果与利用引力常量g按万有引力定律计算所得的结果相同。所以,引力常量的普适性成为万有引力定律正确的见证。这是一个卡文迪许扭秤的模型。这个扭秤的主要部分是这样一个t字形轻而结实的框架,把这个t形架倒挂在一根石英丝下。若在t形架的两端施加两个大小相等、方向相反的力,石英丝就会扭转一个角度。力越大,扭转的角度也越大。反过来,如果测出t形架转过的角度,也就可以测出t形架两端所受力的大小。先在t形架的两端各固定一个小球,再在每个小球的附近各放一个大球,大小两个球间的距离是可以较容易测定的。根据万有引力定律,大球会对小球产生引力,t形架会随之扭转,只要测出其扭转的角度,就可以测出引力的大小。当然由于引力很小,这个扭转的角度会很小。卡文迪许在t形架上装了一面小镜子,用一束光射向镜子,经镜子反射后的光射向远处的刻度尺,当镜子与t形架一起发生一个很小的转动时,刻度尺上的光斑会发生较大的移动。这样,就起到一个化小为大的效果,通过测定光斑的移动,测定了t形架在放置大球前后扭转的角度,从而测定了此时大球对小球的引力。卡文迪许用此扭秤验证了牛顿万有引力定律,并测定出引力常量g的数值。这个数值与近代用更加科学的方法测定的数值是非常接近的。 20210311
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