Gravitoscópio. Desenho, descrição

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Gravitoscópio. Laboratório de Ciências para Crianças

Laboratório de Ciências para Crianças

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As forças de atração mútua entre quaisquer dois corpos localizados a uma distância de um metro um do outro e com uma massa de cada uma de uma tonelada, são apenas cerca de 0,006 g. As forças gravitacionais são tão pequenas que sua ação pode ser observada apenas com a ajuda de aparelhos volumosos que eram usados apenas em universidades e planetários.

Entretanto, para fins educacionais e cognitivos, é importante dispor de instrumentos que permitam observar as forças gravitacionais entre os corpos, cuja massa não ultrapassaria vários quilos. A dificuldade de fabricar tais dispositivos é essa. que devem captar o quase imperceptível.

Mas difícil nem sempre é impossível. Um professor experiente e inventor honrado do RSFSR Sh. L. Livshits, no entanto, criou esse dispositivo e seu design é extremamente simples.

A base do dispositivo é um vaso transparente 1 colado em plexiglass. O interior do vaso é dividido simetricamente até cerca de metade da altura pela partição 2, que também se estende para fora. Em ambos os lados da divisória, os tubos 3 e 4 com seção transversal de 1 mm2 são montados no vaso. Da vasilha saem mais dois tubos curtos 5 e 6 de seção maior, equipados com torneiras. Todas as conexões com o dispositivo devem estar apertadas.

Gravitoscópio

O dispositivo é instalado horizontalmente em uma plataforma fixa - por exemplo, em uma mesa. Em seguida, uma gota de líquido colorido é introduzida nos pequenos tubos. Ambas as gotas devem estar no mesmo nível. Em seguida, por meio de tubos curtos, o recipiente é enchido com água ou qualquer outro líquido até um nível em que a parte inferior da divisória fique totalmente imersa no líquido, restando uma camada de ar de 2 a 3 mm até a tampa da embarcação. Quando o líquido na vasilha se acalma, as torneiras fecham. O dispositivo está pronto para funcionar.

Agora, se uma carga de teste for aproximada de uma das extremidades do dispositivo ou uma pessoa simplesmente se aproximar, a superfície do líquido se inclinará sob a ação da força gravitacional. Nesse caso, parte do líquido de uma metade do vaso passará para a outra - para aquela de onde o objeto foi aproximado ou a pessoa abordada. E como o movimento do líquido nas partes separadas do vaso está associado ao movimento da camada de ar, as gotas coloridas do líquido em pequenos tubos também se moverão. No nosso caso, a queda da direita subirá até uma certa altura e a queda da esquerda cairá na mesma quantidade. Remover o peso de teste da extremidade direita do dispositivo ou aproximar o peso da extremidade oposta causará deslocamentos inversos das gotas coloridas.

A sensibilidade deste instrumento é fornecida pela relação entre a seção transversal dos tubos menores e a área da superfície do líquido no tanque. Por exemplo, se a área da superfície do líquido em cada metade do recipiente for de 8 dm2 e a área da seção transversal dos tubos finos for de 1 mm2, cada mudança de mícron no nível do líquido fará com que as gotas coloridas deslocam-se uns em relação aos outros em vários centímetros. Isso é suficiente para observar a atração mútua entre o corpo de teste e o líquido no recipiente.

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