Das Grundprinzip der Gravitationsdrehwaage beruht auf der Messung kleinster Kräfte durch Verdrillung (Torsion) eines Fadens. An einem dünnen Draht ist ein horizontal drehbarer Stab befestigt, der an seinen Enden zwei Bleikugelnder Masse m trägt. Zwei große Bleikugeln der Masse M werden aus der gestrichelt gezeichneten Stellung (vgl. schematische Darstellung) in eine Position mit dem Abstand r zu den kleinen Kugeln geschwenkt.Aufgrund der Gravitationskraft werden die kleinen Kugeln auf die großen Kugeln hin beschleunigt. Über den Lichtzeiger des Laserstrahls (vgl. Fotografie) kann die Bewegung vergrößert beobachtet werden. Aus seinem Weg S kann auf den Weg s der Kugeln geschossen werden (geometrische Optik). Die Kraft des Torsionsdrahtes ist anfangs Null und kann bei kleinen Winkeln gegenüber der Gravitationskraft vernachlässigt werden. Für kleine Winkel gilt auch s << r, d. h. r ist während der Messung konstant.
Bild einer Gravitationsdrehwaage
Schematische Darstellung der Gravitationsdrehwaage
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