Gravitoscopio. Disegno, descrizione

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Gravitoscopio. Laboratorio di scienze per bambini

Laboratorio di scienze per bambini

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Le forze di attrazione reciproca tra due corpi qualsiasi situati a una distanza di un metro l'uno dall'altro e con una massa di una tonnellata ciascuno di essi, sono solo circa 0,006 g Le forze gravitazionali sono così piccole che la loro azione può essere osservata solo con l'ausilio di apparecchi ingombranti che si usavano solo nelle università e nei planetari.

Nel frattempo, per scopi educativi e conoscitivi, è importante disporre di strumenti che consentano di osservare le forze gravitazionali tra corpi, la cui massa non supererebbe alcuni chilogrammi. La difficoltà di fabbricare tali dispositivi è questa. che devono catturare il quasi impercettibile.

Ma difficile non è sempre impossibile. Un insegnante esperto e onorato inventore della RSFSR Sh. L. Livshits ha comunque realizzato un dispositivo del genere e il suo design è estremamente semplice.

La base del dispositivo è un recipiente trasparente 1 incollato dal plexiglass. L'interno del vaso è diviso simmetricamente fino a circa la metà dell'altezza dal tramezzo 2, anch'esso esteso verso l'esterno. Su entrambi i lati della partizione, i tubi 3 e 4 con una sezione trasversale di 1 mm2 sono montati nel recipiente. Dal recipiente fuoriescono altri due tubi corti 5 e 6 di sezione maggiore, dotati di rubinetti. Tutti i collegamenti al dispositivo devono essere serrati.

Gravitoscopio

Il dispositivo è installato orizzontalmente su una piattaforma fissa, ad esempio su un tavolo. Quindi, una goccia di liquido colorato viene introdotta nei tubicini. Entrambe le gocce dovrebbero essere allo stesso livello. Successivamente, attraverso tubi corti, il recipiente viene riempito con acqua o qualsiasi altro liquido fino a un livello in cui la parte inferiore del setto è completamente immersa nel liquido e rimane uno strato d'aria di 2-3 mm fino al coperchio della nave. Quando il liquido nel recipiente si calma, i rubinetti si chiudono. Il dispositivo è pronto per funzionare.

Ora, se un carico di prova viene avvicinato a una delle estremità del dispositivo o una persona semplicemente si avvicina, la superficie del liquido si inclinerà sotto l'azione della forza gravitazionale. In questo caso, parte del liquido da una metà della nave passerà nell'altra, in quella a cui è stato avvicinato l'oggetto o la persona si è avvicinata. E poiché il movimento del liquido nelle parti separate della nave è associato al movimento dello strato d'aria, si muoveranno anche le gocce colorate di liquido nei tubicini. Nel nostro caso, la goccia destra salirà a una certa altezza e la goccia sinistra cadrà della stessa quantità. La rimozione del peso di prova dall'estremità destra del dispositivo o l'avvicinamento del peso all'estremità opposta provocherà spostamenti inversi delle goccioline colorate.

La sensibilità di questo strumento è data dal rapporto tra la sezione trasversale dei tubi più piccoli e la superficie del liquido nel serbatoio. Ad esempio, se l'area superficiale del liquido in ciascuna metà del recipiente è di 8 dm2 e l'area della sezione trasversale dei tubi sottili è di 1 mm2, ogni variazione di micron nel livello del liquido farà sì che le goccioline colorate spostamento l'uno rispetto all'altro di diversi centimetri. Questo è abbastanza sufficiente per osservare l'attrazione reciproca tra il corpo di prova e il liquido nel recipiente.

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