Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Сагитов М.У. -> "Постоянная тяготения и масса земли" -> 18

Постоянная тяготения и масса земли - Сагитов М.У.

Сагитов М.У. Постоянная тяготения и масса земли — М.: Наука, 1969. — 188 c.
Скачать (прямая ссылка): postoyannayatyagoteniya1969.djvu
Предыдущая << 1 .. 12 13 14 15 16 17 < 18 > 19 20 21 22 23 24 .. 61 >> Следующая

54

КрУтиЛьйые йесЫ

(ГЛ. ІЇ

не может повысить точность окончательного результата, хотя формально ошибка результата уменьшится. Так произошло и с результатами Бейли. В своей работе он дает окончательное значение средней плотности Земли с пятью значащими цифрами. Однако реальными являются только первые три из них

б© = 5,67 + 0,02 г/см3.

Многие годы опыты Бейли считались образцовыми. Упомянутые выше работы с анализом причин расхождения результатов Бейли появились позже. Так, Хирн [55] помимо замечания о необходимости учета сил сопротивления воздуха, указывает на необходимость определения частоты колебаний отдельно для обоих положений притягивающих масс в каждом опыте.

Крититические замечания Пойнтинга [82] были сделаны через пятьдесят лет после работ самого Бейли. В 1878 г. Корню и Бейль [46], проанализировав опыты Бейли, дали объяснение возможной причины зависимости полученной в опытах Бейли средней плотности Земли от размеров притягиваемых масс на коромысле. Они показали, что ошибка связана с методикой обработки результатов регистрации положения крутильной системы и неправильным учетом притяжения коромысла. После исправления этих недочетов выяснилось, что значение плотности Земли из опытов Бейли близко к 5,55 г/см:!. Неудовлетворительно обстояло дело с учетом влияния температуры, что могло привести к заметным систематическим ошибкам. Хикс [59] обнаружил в результатах Бейли систематическую зависимость средней плотности Земли от температуры во время соответствующего опыта. Таким образом, опыты Бейли оказались не вполне совершенными. Необходимо было проведение новых опытов, в которых были бы учтены вскрытые недостатки.

§ 10. Опыты Корню и Бейля

В семидесятых годах прошлого столетия опыты по определению средней плотности Земли с помощью крутильных весов ставятся во Франции молодым профессором экспериментальной физики Политехнической школы
ОПЫТЫ КОРШО И БЕЙЛЯ

55

Франции А. Корню (1842—1902) совместно с Ж. Бейлем (1841—1900). Корню был замечательным экспериментатором в оптике и спектроскопии. В те же годы, когда он занимался вместе со своим ассистентом Бейлем определением средней плотности Земли, он измерял и другую фундаментальную постоянную физики — скорость света.

Если Кавендиш, Райх и Бейли для увеличения эффекта притяжения старались использовать большие притягивающие массы и большие плечи коромысла крутильной системы, To^ Корню и Бейль [44] построили прибор, где прежняя чувствительность при меньших притягивающих массах достигается применением более тонкой и длинной нити. Известно, что чувствительность крутильных весов определяется упругостью нити, которая прямо пропорциональна четвертой степени диаметра нити и обратно пропорциональна ее длине. В приборе Корню — Бейля нить была изготовлена из отожженного серебра и имела длину 4,15 м. Это была наибольшая длина, которую допускала высота подвала Политехнической школы, где ставился эксперимент.

Легкое коромысло прибора Корню —Бейля длиной 50 см было почти в четыре раза короче коромысла в приборах предыдущих исследователей. Изготовлено оно было из алюминиевой трубочки, на концах которой крепились медные шарообразные массы, весившие по 109 г. Период собственных колебаний коромысла, несмотря на небольшие его размеры, благодаря меньшей жесткости крутильной нити был порядка 400 секунд. Как мы увидим ниже, еще дальше по пути миниатюризации крутильных весов пошел Бойс. Оригинально в приборе Корню и Бейля были осуществлены две притягивающие массы. Они представляли собой полые сферические железные сосуды, вмещавшие каждый по 12 кг ртути. Этим Корню и Бейль хотели добиться однородной плотности притягивающих масс. Однако такая конструкция снижала точность измерения расстояний между массами.

Регистрирующее устройство было обычное, типа использованного Райхом и Бейли. Раскачивание крутильной системы авторы производили своеобразным способом. Чтобы исключить возникновение движений воздуха, неизбежных при перестановке значительных по размерам
КРУТИЛЬНЫЕ ВЕСЫ

[ГЛ. и

притягивающих масс, Корню и Бейль перекачивали последовательно ртуть из одного сосуда в другой. В итоге своей работы Корню и Бейль [44] получили два несколько отличающихся друг от друга значения средней плотности Земли. Первое а® = 5,56 г/см3 соответствовало экспериментам, проводившимся летом, а второе — а© = =5,50 г/см3—зимой. Различие результатов, составляющее 0,06 г/см3, они объяснили прогибом коромысла и уменьшением вследствие этого момента инерции. Во второй работе [46], появившейся через пять лет после первой, они приводят результаты новых определений средней плотности Земли. Полученный результат а© = 5,56 г/см3, оказался точно совпадающим с первым. На этот раз к прежней аппаратуре они добавили еще две большие ртутные массы и несколько изменили методику измерения расстояний.

Корню и Бейль провели ряд теоретических исследований для усовершенствования метода определения средней плотности Земли по периоду крутильных колебаний. Они проанализировали [45] влияние сопротивления воздуха на период крутильных колебаний и опытным путем установили, что сила сопротивления воздуха пропорциональна первой степени скорости движения крутильной системы, а амплитуда колебаний убывает по закону геометрической прогрессии. Именно эти исследования позволили Корню и Бейлю обнаружить дефект в методике обработки наблюдений, применявшейся Бейли.
Предыдущая << 1 .. 12 13 14 15 16 17 < 18 > 19 20 21 22 23 24 .. 61 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed