经典物理从镜子中发现的万有引力
万有引力最新由伟大的物理学家牛顿在综合前人的研究后将其提出,并将这一定律推广到了所有物体之间。也就是是说,不只地球对地球上的物体有万有引力,而且,地球上的任何物体之间都存在着万有引力。在这里需要指出的是,引力常量G是非常小的,所以人与人之间的万有引力是不好被发现的。
根据这一说法,一百年后,又一位伟大的实验物理学家卡文迪许首次通过实验的方法观察到了万有引力,而且还比较精确的计算出了万有引力常量。在介绍卡文迪许万有引力实验方法前,咱们不妨先了解一个很简单的物理放大现象。
我们知道,一个物体对另一个物体之间的弹力的前提是物体要发生形变,并且还要小于极限形变,此时的受力物体才会给施力物体一个弹力,其方向为恢复原状的方向。但是,有些物体的形变是不容易观察到的,但是它有弹力的产生。那么,如何才能观察到微弱的弹力呢?
要想观察到物体又没有弹力,则只需看到物体的形变。对于物体形变难以界定的情况下,则需把物体的形变进行巧妙的放大。在此,本叔就给大家介绍一个中学课本上微弱形变放大的经典实验。
首先,在桌面上放上两块镜子,然后在一面镜子旁边放一块刻度尺,接着用一束光其中的一块镜子,经过另一块镜子反射后,其光电就会落在刻度尺上。这时,您可以立马的记住光电的位置。然后你用力压桌面,就会发现光点在刻度尺上进行移动。
这一实验充分说明了,桌面是发生了形变的,只是人们用肉眼观察不出来。从这个实验的背后就可以得出,它是一个经典的放大实验。由此,人们将这个实验进一步扩展,于是将其用到了观察两个物体之间微弱的万有引力上了。
在真空的状态下,用一根带有镜子的金属丝悬挂一根质量很轻的金属棒,然后在金属棒的两侧悬挂两个质量较小的球,再在距离两个小球很近的位置以此放上两个质量较大的球,接着用一束光照射金属丝上的镜子。
如果两个小球之间有万有引力的存在,则会使金属丝发生扭转变形,从而使光点在刻度尺上移动。如果没有,则光点不会移动。果不其然,光点在刻度尺上有移动的现象发生。在没有外力的情况下,使金属丝变形的力就只能是大球与小球之间的万有引力了。
从弹力的发现到万有引力的发现,它们都是用实验证明出来的,也都是通过对现象的放大来直观的表现出来的。在有限的条件里,我们只有将身边的物体进行最大化的利用,才能最大化的体现出它们的价值,在现在高科技的时代,有时我们回归到原始状态,从自然中吸取能量,也许就能得到不一样的答案。
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