Trình diễn quỹ đạo của các vật chuyển động dưới tác dụng của trọng lực trung tâm

22

Trình diễn quỹ đạo của các vật chuyển động dưới tác dụng của trọng lực trung tâm

R. Gỗ

Trong số cuối cùng của tạp chí của chúng tôi, một bài báo của nhà vật lý nổi tiếng người Mỹ R. Wood về ảo ảnh nhân tạo và lốc xoáy đã được xuất bản. Dưới đây chúng tôi đăng một bài viết khác của Wood, dành cho việc nghiên cứu quỹ đạo của các vật thể trong trường trung tâm. Bài viết này đã được xuất bản trên tạp chí Physical Review năm 1897.

Sau khi Wood xuất bản một bài báo về Trình diễn phòng thí nghiệm về quỹ đạo của các hành tinh và sao chổi quanh Mặt trời bằng cách sử dụng một quả bóng thép và nam châm điện, tạp chí Nature đã xuất bản một lá thư từ một giáo sư tại Đại học London, trong đó tuyên bố rằng thí nghiệm này không chứng minh quỹ đạo trong trường hấp dẫn, vì lực hút của quả bóng bằng nam châm thay đổi nghịch đảo với lũy thừa thứ năm chứ không phải bình phương khoảng cách, như trong trường hợp trọng lực.

Wood bắt đầu làm việc luôn, vẽ một sơ đồ chi tiết và nhận ra rằng quả bóng cắt các đường sức từ theo một góc và quỹ đạo của nó chỉ phụ thuộc vào thành phần nằm ngang của lực căng. Sau khi đo cẩn thận cường độ từ trường trong mặt phẳng ống khói, người ta thấy nó gần như tỷ lệ nghịch với bình phương khoảng cách.

Trong khi đó, các báo cáo quan trọng đã xuất hiện trên một số tạp chí kỹ thuật khác của Anh và Wood vui lòng gửi xác nhận về tính hợp lệ của thí nghiệm của mình, trích dẫn các kết quả đo lường.

Làm sáu chiếc ghim trên tay áo của anh ta hướng vào bề mặt của phòng thí nghiệm, chuyển động cho hành tinh này biết không có đường elip, đường parabol và đường hyperbol nào dưới tác động của một lực trung tâm, độ lớn của lực này sẽ thay đổi tỷ lệ nghịch với bình phương khoảng cách. Tôi đã tiến hành một số thí nghiệm kiểm tra chuyển động của một quả bóng thép nhỏ xung quanh từ trường. Những lời cáo buộc dài mang lại kết quả tốt và tôi tin rằng chúng có thể hữu ích khi giảng bài.

Thiết bị trình diễn rất đơn giản. Nó bao gồm một đĩa thủy tinh có đường kính khoảng 40 cm, có một lỗ nhỏ ở giữa. Hình nón của một nam châm điện lớn được đưa vào lỗ này. Bề mặt của đĩa bị bao phủ bởi khói (Hình 1). Bạn cần cố gắng đặt tấm ở vị trí nằm ngang và trục nam châm ở vị trí thẳng đứng một cách chính xác nhất có thể.

Một quả bóng thép nhỏ được đánh bóng có đường kính khoảng 5 mm (ví dụ, từ ổ đỡ sóng)