Gravitoskop. Zeichnung, Beschreibung

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Gravitoskop. Wissenschaftliches Kinderlabor

Wissenschaftliches Kinderlabor

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Die gegenseitige Anziehungskraft zwischen zwei beliebigen Körpern, die sich im Abstand von einem Meter voneinander befinden und deren Masse jeweils eine Tonne beträgt, beträgt nur etwa 0,006 g. Die Gravitationskräfte sind so gering, dass ihre Wirkung nur mit beobachtet werden kann Die Hilfe von sperrigen Geräten, die nur in Universitäten und Planetarien verwendet werden.

Aus pädagogischen und kognitiven Gründen ist es mittlerweile wichtig, über Instrumente zu verfügen, die es ermöglichen, die Gravitationskräfte zwischen Körpern zu beobachten, deren Masse mehrere Kilogramm nicht überschreiten würde. Die Schwierigkeit bei der Herstellung solcher Geräte besteht darin. dass sie das fast Unmerkliche einfangen müssen.

Aber schwierig ist nicht immer unmöglich. Ein erfahrener Lehrer und geehrter Erfinder der RSFSR Sh. L. Livshits hat dennoch ein solches Gerät hergestellt, und sein Design ist äußerst einfach.

Die Basis des Gerätes ist ein transparentes, aus Plexiglas geklebtes Gefäß 1. Das Innere des Gefäßes ist durch die Trennwand 2, die sich auch nach außen erstreckt, bis etwa zur Hälfte der Höhe symmetrisch unterteilt. Auf beiden Seiten der Trennwand sind im Behälter die Rohre 3 und 4 mit einem Querschnitt von 1 mm2 montiert. Aus dem Gefäß gehen zwei weitere kurze Rohre 5 und 6 mit größerem Querschnitt, ausgestattet mit Hähnen, aus. Alle Verbindungen zum Gerät müssen fest sein.

Gravitoskop

Das Gerät wird horizontal auf einer festen Plattform installiert – beispielsweise auf einem Tisch. Anschließend wird ein Tropfen getönter Flüssigkeit in die Röhrchen gegeben. Beide Tropfen sollten auf dem gleichen Niveau sein. Anschließend wird das Gefäß durch kurze Röhrchen mit Wasser oder einer anderen Flüssigkeit bis zu einem Niveau gefüllt, bei dem der untere Teil der Trennwand vollständig in die Flüssigkeit eingetaucht ist und bis zum Deckel eine Luftschicht von 2-3 mm verbleibt des Schiffes. Wenn sich die Flüssigkeit im Gefäß beruhigt, schließen sich die Hähne. Das Gerät ist betriebsbereit.

Bringt man nun eine Prüflast näher an eines der Enden des Gerätes oder nähert sich einfach eine Person, kippt die Oberfläche der Flüssigkeit unter der Wirkung der Schwerkraft. In diesem Fall gelangt ein Teil der Flüssigkeit aus einer Gefäßhälfte in die andere – in diejenige, der der Gegenstand näher gebracht oder die Person genähert wurde. Und da die Bewegung der Flüssigkeit in den getrennten Teilen des Gefäßes mit der Bewegung der Luftschicht verbunden ist, bewegen sich auch die getönten Flüssigkeitstropfen in kleinen Röhrchen. In unserem Fall steigt der rechte Tropfen auf eine bestimmte Höhe und der linke Tropfen fällt um den gleichen Betrag. Das Entfernen des Testgewichts vom rechten Ende des Geräts oder das Annähern des Gewichts an das gegenüberliegende Ende führt zu einer umgekehrten Verschiebung der getönten Tröpfchen.

Die Empfindlichkeit dieses Instruments ergibt sich aus dem Verhältnis des Querschnitts der kleineren Rohre zur Oberfläche der Flüssigkeit im Tank. Wenn beispielsweise die Oberfläche der Flüssigkeit in jeder Hälfte des Gefäßes 8 dm2 beträgt und die Querschnittsfläche dünner Röhren 1 mm2 beträgt, führt jede Änderung des Flüssigkeitsspiegels um einen Mikrometer dazu, dass die farbigen Tröpfchen verschwinden sich um mehrere Zentimeter gegeneinander verschieben. Dies reicht völlig aus, um die gegenseitige Anziehung zwischen Prüfkörper und Flüssigkeit im Gefäß zu beobachten.

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