Cavendishs experiment:
1. Apparaten: Han använde en torsionsbalans , som bestod av en horisontell stav suspenderad av en tunn tråd. I stavens ändar fanns två små blyfärer. Två större blyfärer placerades i närheten, en på varje sida av de mindre sfärerna.
2. Mätning av gravitationskraften: Gravitationsattraktionen mellan de stora och små sfärerna fick staven att rotera något. Cavendish mätte noggrant vinkeln på denna rotation.
3. Beräkning av gravitationskraften: Han använde rotationsvinkeln, det kända avståndet mellan sfärerna och trådens egenskaper för att beräkna attraktionskraften.
4. Newtons lag om universell gravitation: Cavendish visste att attraktionskraften mellan sfärerna var beroende av deras massor och avståndet mellan dem. Han visste också värdet på gravitationskonstanten, som är en grundläggande konstant i fysiken. Genom att ordna om Newtons lag om universell gravitation kunde han lösa för jordens massa.
5. Beräkningstäthet: Han använde den kända mässan av jorden och dess volym (som uppskattades vid den tiden) för att beräkna jordens densitet.
Betydelse:
* Cavendishs experiment var det första som exakt mäter jordens massa.
* Det var ett banbrytande experiment som bekräftade Newtons lag om universell gravitation och banade vägen för ytterligare forskning om gravitation.
* Det gav den första exakta uppskattningen av jordens densitet.
Viktig anmärkning: Medan Cavendishs experiment ofta krediteras för att bestämma jordens densitet, är det avgörande att komma ihåg att han faktiskt beräknade jordmassan. Densiteten härleddes sedan med användning av den beräknade massan och en befintlig uppskattning av jordens volym.
