Gravitoscope. Dessin, description

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Gravitoscope. Laboratoire scientifique pour enfants

Laboratoire scientifique pour enfants

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Les forces d'attraction mutuelle entre deux corps quelconques situés à une distance d'un mètre l'un de l'autre et avec une masse de chacun d'eux d'une tonne ne sont que d'environ 0,006 G. Les forces gravitationnelles sont si faibles que leur action ne peut être observée qu'à l'aide d'appareils volumineux qui ne sont utilisés que dans les universités et les planétariums.

En attendant, à des fins éducatives et cognitives, il est important de disposer d'instruments permettant d'observer les forces gravitationnelles entre des corps dont la masse ne dépasserait pas plusieurs kilogrammes. La difficulté de fabriquer de tels dispositifs est que. qu'ils doivent capter le presque imperceptible.

Mais difficile n'est pas toujours impossible. Un enseignant expérimenté et inventeur honoré du RSFSR Sh. L. Livshits a néanmoins fabriqué un tel appareil, et sa conception est extrêmement simple.

La base de l'appareil est un récipient transparent 1 collé en plexiglas. L'intérieur de la cuve est divisé symétriquement jusqu'à environ la moitié de la hauteur par la cloison 2, qui s'étend également vers l'extérieur. De part et d'autre de la cloison, des tubes 3 et 4 de section 1 mm2 sont montés dans la cuve. Deux autres tubes courts 5 et 6 de plus grande section, équipés de robinets, sortent de la cuve. Toutes les connexions à l'appareil doivent être serrées.

Gravitoscope

L'appareil est installé horizontalement sur une plate-forme fixe - par exemple, sur une table. Ensuite, une goutte de liquide teinté est introduite dans les petits tubes. Les deux gouttes doivent être au même niveau. Après cela, à travers de courts tubes, le récipient est rempli d'eau ou de tout autre liquide jusqu'à un niveau auquel la partie inférieure de la cloison est complètement immergée dans le liquide, et une couche d'air de 2-3 mm reste jusqu'au couvercle du vaisseau. Lorsque le liquide dans le récipient se calme, les robinets se ferment. L'appareil est prêt à fonctionner.

Or, si une charge d'essai est rapprochée de l'une des extrémités de l'appareil ou qu'une personne s'en approche simplement, la surface du liquide s'inclinera sous l'action de la force gravitationnelle. Dans ce cas, une partie du liquide d'une moitié du récipient passera dans l'autre - dans celui auquel l'objet a été rapproché ou la personne approchée. Et puisque le mouvement du liquide dans les parties séparées du récipient est associé au mouvement de la couche d'air, les gouttes de liquide teintées dans de petits tubes se déplaceront également. Dans notre cas, la goutte de droite montera à une certaine hauteur et la goutte de gauche tombera du même montant. Retirer le poids de test de l'extrémité droite de l'appareil ou approcher le poids de l'extrémité opposée entraînera des déplacements inverses des gouttelettes teintées.

La sensibilité de cet instrument est fournie par le rapport de la section transversale des petits tubes à la surface du liquide dans le réservoir. Par exemple, si la surface du liquide dans chaque moitié du récipient est de 8 dm2 et que la section transversale des tubes minces est de 1 mm2, chaque changement de micron dans le niveau de liquide entraînera la chute des gouttelettes colorées. décaler les uns par rapport aux autres de plusieurs centimètres. Ceci est tout à fait suffisant pour observer l'attraction mutuelle entre le corps d'épreuve et le liquide dans le récipient.

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