Prof. Calogero Gugliotta Personal Home Page

Il filo di torsione è di bronzo lungo 25 cm e sezione rettangolare di cui una dimensione è 1/10 di mm e l’altra 1/100 di mm.
Il periodo di oscillazione è di circa 12 minuti.
Massa esterna M=1.5 Kg
Distanza tra i centri delle masse esterna ed interna d=5 cm
Distanza tra specchietto e scala graduata D=10 m
Braccio della bilancia di torsione r=5 cm
Spostamento della tacca luminosa in t=1 min da determinare

Quando le sfere grandi esterne sono vicine alle sfere piccole il raggio luminoso si trova nella posizione S della scala graduata. In queste condizioni le forze di gravitazione delle masse M ed m saranno equilibrate dalle forze di torsione del filo:
FA = Ft

Se si ribalta FG portando M, con una rotazione rapida, vicino all’altra massa m, su quest’ultima agisce non solo la forza di torsione Ft = FG ma anche una FG=Ft.
Sulla massa m cioè agisce la forza complessiva 2Ft=2FG.

Questa forza produce uno spostamento b con una accelerazione:

(1)

Descrizione dell’esperienza

Supponiamo che la situazione iniziale sia quella della figura a. Ad un dato angolo dello specchio con la direzione perpendicolare al raggio luminoso corrisponde un angolo doppio del raggio incidente col raggio riflesso.

Dopo aver ribaltato le masse, osserviamo per un tempo determinato (ad es. 1 min.) lo spostamento del raggio luminoso da S ad S₁.

D è la distanza dallo specchio alla parete;

b è lo spostamento della massa nella bilancia.

Che sostituita in (1) da:

D’altra parte si ha:

E quindi:

Osservando lo spostamento dello spettro luminoso S in un tempo t=1min. ci possiamo ricavare G.

Su Internet visita come punto di partenza:

http://www.physics.mq.edu.au/~dalew/Cavendish.html

Per un esperimento moderno ( e per capire meglio il principio di equivalenza), visita il sito:

http://www.npl.washington.edu/eotwash/index.html