Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Сагитов М.У. -> "Постоянная тяготения и масса земли" -> 26

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 .. 20 21 22 23 24 25 < 26 > 27 28 29 30 31 32 .. 61 >> Следующая

78

КРУТИЛЬНЫЕ ВЕСЫ

[ГЛ. Il

где P — точка, в которой рассматривается потенциал притяжения, а — радиус кругового цилиндра, с — расстояние точки P от его ОСИ, G — плотность, Pin (cos 0) — полиномы Лежандра, S1 и 0а — пределы интегрирования, которые зависят от длины цилиндра.

Рис. 9. Схема обозначений для цилиндрической притягивающей массы.

Интегрируя выражение для потенциала притяжения и переходя к линейным параметрам I1, I2, a, rlt гг, с (рис. 9), характеризующим размеры цилиндра и положение точки Р, Хейл выводит уравнение для компоненты силы притяжения в направлении с, которое затем уже используется им для вывода изменений момента силы притяжения (SSRnp (О))1 и (SKnp (О))11. В дифференциальном уравнении крутильных колебаний Хейла отсутствовало слагаемое, обусловленное сопротивлением воздуха и внутренним трением крутильной нити, учитывающее затухание колебаний. Хейл учитывал влияние затухания на период колебаний крутильной системы, но делал это довольно искусственно.

При построении теории Хейл предполагал, что крутильная система симметрична относительно оси крутильной нити и расположена симметрично относительно
S '4] ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОСТОЯННОЙ ТЯГОТЕНИЯ ХЕЙЛОМ 79

притягивающих круговых цилиндров. Для выполнения последнего условия проводилась центрировка крутильной системы в трех направлениях (азимутальном, продольном и поперечном).Азимутальная юстировка проводилась путем отыскания такого среднего положения крутильной системы по азимуту, когда период ее крутильных колебаний минимальный. В результате азимутальной юстировки (рис. 10, а) на-

O

4-

о

aI

O

6)

O-



6)

правление неподвижного коромысла крутильной системы становится параллельным плоскости, проходящей через оси круговых цилиндров. Продольная юстировка обеспечивала равенство расстояний оси крутильной нити до осей обоих круговых цилиндров. Путем поперечной юстировки (рис. 10, б) добивались того, что ось крутильной нити оказывалась в плоскости, проходящей через оси круговых цилиндров.

Линейные измерения производились дважды — перед началом и после окончания работ. Точность

измерения горизонтальных расстояний была порядка 0,001«, а вертикальных—0,01 см. Взвешивание осуществлялось с относительной точностью порядка IO"6—10~®. Как показало повторное взвешивание золотых шаров, их масса слегка изменилась вследствие адсорбции ртути, которая использовалась в манометре для измерения плотности воздуха в приборе. Разделенные по времени семью месяцами взвешивания показали, что вес одного шара увеличился на 0,0097 г, а другого — на 0,0159 г. Обнаруженное изменение масс Хейл равномерно распределил по времени. Для платиновых и стеклянных шаров какого-либо определенного изменения масс Хейл не установил.

Рис. 10. Схемы юстировок прибора Хейла при определении постоянной тяготения: а) азимутальная, б) продольная, в) поперечная.
80

КРУТИЛЬНЫЕ ВЕСЫ

[ГЛ. II

Обработка результатов вследствие многочисленности серий наблюдений оказалась очень трудоемкой. Ниже, в табл. 6 приведены результаты определений постоянной тяготения из описанных опытов Хейла. Придав веса средним значениям / (значению /, соответствующему золотым

Таблица б

Материал притяги- ваемых масс Средние значения постоянной тяготения І из серии опытов. IO-11 мЧке-сек1 Среднее значение f и средняя квадратическая ошибка
Золото Платина Стекло 6,683 6,661 6,678 6,681 6,661 6,671 6,676 6,667 6,675 6,678 6,667 6,672 6,679 6,664 6,674 6,672 6,678 + 0,003 6,664 + 0,002 6,674+0,002

массам, вес равный 1/3, а платиновым и стеклянныл массам — по 1), Хейл получил среднее значение постоянной тяготения / == (6,670 4; 0,005) ICTu м3/кг-сек2.

Отклонение от среднего различных значений /, соответствующих разным материалам масс крутильной системы, в два раза больше, чем средняя квадратическая ошибка среднего результата для одного материала. Это различие значений постоянной тяготения Хейл приписывал возможному влиянию магнитного поля на притягиваемые массы: золото — диамагнитно, а платина — парамагнитна. Отметим, что уже в опытах Этвеша была показана с относительной точностью 6-Ю-9 независимость получаемых значений постоянной тяготения от материала притягивающихся масс. Ho так как Этвеш опытов со стеклом не делал, то по поручению Хейла такие опыты выполнил Кук. Он показал, что с относительной точностью до 3,6-IO-8 нет различия для стекла и платины.

Результаты Хейла согласовывались между собой не вполне удовлетворительно, поэтому возникла необходимость в постановке новых измерений для определения постоянной тяготения. Спустя 10 лет Хейл вновь вернулся к проблеме определения постоянной тяготения. В новых работах Хейлу помогал Хржановский,
ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХЕЙЛА И ХРЖАНОВСКОГО

81

§ 15. Определения постоянной тяготения Хейлом и Хржановским

Прежде чем приступить к новым сериям опытов, Хейл и Хржановский провели большие вспомогательные исследования, которые позволили установить оптимальные значения для ряда параметров нового прибора. Задавшись целью увеличить чувствительность прибора, они, во-первых, уменьшили величину постоянной крутильной нити, во-вторых, увеличили момент сил притяжения масс.
Предыдущая << 1 .. 20 21 22 23 24 25 < 26 > 27 28 29 30 31 32 .. 61 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed