Torziós ingák

Torziós ingák

Torziós szál csavarodásával mérik valamely erőhatás nagyságát.

Fizika

Címkék

torziós inga, torziós szál, Coulomb, Cavendish, Eötvös, gravitációs állandó, elektrosztatikus kölcsönhatás, tömegvonzás, gravitáció, forgatónyomaték, erő, tömeg, töltés, tehetelen tömeg, súlyos tömeg, torzió, egyensúly, távcső, érclelőhely, kőolajlelőhely, mechanika, csavarodás, fizika

Kapcsolódó extrák

Jelenetek

Torziós ingák

  • Coulomb-inga - A Charles Coulomb (1736–1806) által készített torziós inga az elektrosztatikus kölcsönhatás mérésére szolgál.
  • Cavendish-inga - A Henry Cavendish (1731–1810) által készített torziós inga a gravitációs kölcsönhatás mérésére szolgál.
  • Eötvös inga - Az Eötvös Loránd (1848–1919) által készített torziós inga a gravitációs kölcsönhatás mérésére szolgál. Alkalmazták kőolaj- és érclelőhelyek keresésére, felszín alatti képződmények feltérképezésére. Ingájával Eötvös igen nagy pontossággal igazolta a súlyos és a tehetetlen tömeg arányosságát, ami Einstein általános relativitáselméletének egyik alapja.

Coulomb-inga
A Charles Coulomb (1736–1806) által készített torziós inga az elektrosztatikus kölcsönhatás mérésére szolgál.

Cavendish-inga
A Henry Cavendish (1731–1810) által készített torziós inga a gravitációs kölcsönhatás mérésére szolgál.

Eötvös-inga
Az Eötvös Loránd (1848–1919) által készített torziós inga a gravitációs kölcsönhatás mérésére szolgál. Alkalmazták kőolaj- és érclelőhelyek keresésére, felszín alatti képződmények feltérképezésére. Ingájával Eötvös igen nagy pontossággal igazolta a súlyos és a tehetetlen tömeg arányosságát, ami Einstein általános relativitáselméletének egyik alapja.

Coulomb-inga

  • próbatöltés - Ha a töltését növeljük, a torziós szál nagyobb mértékben csavarodik.
  • torziós szál - A vonzó-, illetve taszítóerő hatására csavarodik, és benne a csavarodással arányos feszültség ébred. Nagyobb erőhatás esetén a nagyobb mértékű csavarodásnál áll be az egyensúly, ezért a csavarodás mértékéből következtetni lehet az erőhatás nagyságára.
  • töltött rézgömb

A Charles Coulomb (1736–1806) által készített torziós inga az elektrosztatikus kölcsönhatás mérésére szolgál.
Az elektrosztatikus kölcsönhatás miatt a torziós szál csavarodik, benne a csavarodással arányos torziós feszültség ébred.
Amikor a torziós feszültség kiegyenlíti az elektrosztatikus kölcsönhatásból származó forgatónyomatékot, az inga egyensúlyba kerül. Nagyobb erőhatás esetén nagyobb mértékű csavarodásnál áll be az egyensúly, ezért a csavarodás mértékéből következtetni lehet az erőhatás nagyságára.

Cavendish-inga

  • torziós szál - A gömbök között fellépő gravitációs vonzóerő hatására csavarodik, abban a csavarodással arányos feszültség ébred. Nagyobb tömegek esetén a nagyobb mértékű csavarodásnál áll be az egyensúly. A csavarodás mértékéből következtetni lehet az erőhatás nagyságára és a tömegek ismeretében a gravitációs állandó nagysága meghatározható.
  • távcső - Ezen keresztül észlelhetjük az inga elfordulását.
  • távcsőbe tekintve

A Henry Cavendish (1731–1810) által készített torziós inga a gravitációs kölcsönhatás mérésére szolgál.
A gravitációs kölcsönhatás miatt a torziós szál csavarodik, benne a csavarodással arányos torziós feszültség ébred.
Amikor a torziós feszültség kiegyenlíti a gravitációs kölcsönhatásból származó forgatónyomatékot, az inga egyensúlyba kerül. Nagyobb erőhatás esetén a nagyobb mértékű csavarodásnál áll be az egyensúly, ezért a csavarodás mértékéből következtetni lehet az erőhatás nagyságára.
Az inga segítségével meghatározható a gravitációs állandó értéke, ami közelítőleg 6,67 ∙ 10⁻¹¹ (N ∙ m²)/kg².

Eötvös-inga

  • távcső - Ennek segítségével észlelhetjük a torziós szál, és vele együtt a tükör elfordulását. A tükör elfordulásakor a skála képe elmozdul.
  • skála - Képe a tükörre vetül, ami azt a távcsőbe veri vissza. A torziós szál elcsavarodásakor a tükör elfordul és a skála távcsővel látott képe elmozdul.
  • tükör - A torziós szál elcsavarodása elfordítja, ami a fénysugár visszaverődési szögét megváltoztatja. Emiatt a skála képe elmozdul, ami leolvasható a távcső segítségével.
  • torziós szál - A gravitációs mező térbeli változásai, „egyenetlenségei” miatt a két súlyra eltérő erő hat. A platina-irídium torziós szál csavarodik, benne a csavarodással arányos torziós feszültség ébred. Amikor a torziós feszültség kiegyenlíti a forgatónyomatékot, az inga egyensúlyba kerül. A csavarodás mértékéből következtetni lehet a súlyokra ható erők arányára.

Az Eötvös-inga a korábbi torziós ingák rendkívül kifinomult, precíz továbbfejlesztése, amelyről Eötvös Loránd (1848–1919) így ír: „A Coulomb-féle mérleg különös alakban, annyi az egész.”
A platina torziós szál igen kis csavarodása is észlelhető a szálra erősített tükör segítségével. Az inga elmozdulását a földkéreg sűrűségének eltérései okozzák, ezért az Eötvös-ingát sokáig széles körben használták olaj- és érclelőhelyek felkutatására.
Az Eötvös-inga alkalmas a súlyos és a tehetetlen tömeg arányának meghatározására. Eötvös Loránd alapos mérései nagy pontossággal alátámasztották, hogy a két tömeg megegyezik. Ezzel Eötvös fontos mérési adatot szolgáltatott Einstein általános relativitáselméletéhez.

Animáció

Narráció

A Charles Augustin de Coulomb által készített torziós inga az elektrosztatikus kölcsönhatás mérésére szolgál.

Az elektrosztatikus kölcsönhatás miatt a torziós szál csavarodik, benne a csavarodással arányos torziós feszültség ébred.
Amikor a torziós feszültség kiegyenlíti az elektrosztatikus kölcsönhatásból származó forgatónyomatékot, az inga egyensúlyba kerül. Nagyobb erőhatás esetén nagyobb mértékű csavarodásnál áll be az egyensúly, ezért a csavarodás mértékéből következtetni lehet az erőhatás nagyságára.

A Henry Cavendish által készített torziós inga a gravitációs kölcsönhatás mérésére szolgál.

A gravitációs kölcsönhatás miatt a torziós szál csavarodik, benne a csavarodással arányos torziós feszültség ébred.
Amikor a torziós feszültség kiegyenlíti a gravitációs kölcsönhatásból származó forgatónyomatékot, az inga egyensúlyba kerül. Nagyobb erőhatás esetén nagyobb mértékű csavarodásnál áll be az egyensúly, ezért a csavarodás mértékéből következtetni lehet az erőhatás nagyságára.
Az inga segítségével meghatározható a gravitációs állandó értéke, ami közelítőleg 6,67 ∙ 10⁻¹¹ (N ∙ m²)/kg².

Az Eötvös-inga a korábbi torziós ingák rendkívül kifinomult, precíz továbbfejlesztése, amelyről Eötvös Loránd így ír: „A Coulomb-féle mérleg különös alakban, annyi az egész.”

A platina torziós szál igen kis csavarodása is észlelhető a szálra erősített tükör segítségével. Az inga elmozdulását a földkéreg sűrűségének eltérései okozzák, ezért az Eötvös-ingát sokáig széles körben használták olaj- és érclelőhelyek felkutatására.

Az Eötvös-inga alkalmas a súlyos és a tehetetlen tömeg arányának meghatározására. Eötvös Loránd alapos mérései nagy pontossággal alátámasztották, hogy a két tömeg megegyezik. Ezzel Eötvös fontos mérési adatot szolgáltatott Einstein általános relativitáselméletéhez.

Kapcsolódó extrák

Az égi mechanika fejlődése

A jelenet a világegyetemről alkotott képünket befolyásoló csillagászok, fizikusok munkásságát foglalja össze.

A súlytalanság

Az űrhajó pályája során állandó szabadesésben van.

Egyenáramú motor

Az egyenáramú motor állandó mágnesei között egy vezeték (tekercs) található, melyben áram folyik.

Hogyan működik a hajszárító?

Az animáció bemutatja a hajszárító felépítését és működésének fizikai magyarázatát.

Hogyan működik a hangszóró?

A hangszóró az elektromágneses indukció segítségével kelt levegőrezgéseket.

Hogyan működik a lemezjátszó?

Az animáció segítségével megismerhetjük a lemezjátszó szerkezetét és működését.

Hogyan működik a rádió?

Az animáció segítségével megismerhetjük a rádió szerkezetét és működését.

Mérleges feladatok

Érdekes logikai feladat: sok egyforma súly közül az egyetlen különbözőt kell megtalálni.

Newton mozgástörvényei

Az animáció szemlélteti Sir Isaac Newton három mozgástörvényét, amelyek forradalmasították a fizikát.

Bányászat az ipari forradalom idején

A dinamikusan fejlődő ipar nyersanyag iránti óriási igénye miatt a bányászat is fejlődésnek indult a 18. század végén.

Erőhatások

Az animáció a kerekes és csúszótalpas kiskocsira ható erőhatásokat mutatja be.

Gyűrődés (haladó)

Az oldalirányból ható nyomóerők miatt a kőzetrétegek felgyűrődnek. Így keletkeznek a gyűrthegységek.

Mélyművelésű szénbánya

A külszíni fejtéssel ellentétben itt a fedőkőzeteket nem távolítják el, a kitermelés aknákon keresztül folyik.

A kőolajkút működése

A kőolaj felszínre szivattyúzását végző szerkezet.

Aranybányászat (19. század)

A 19. század "nagy aranyláza" 1848-ban, San Francisco környékén alakult ki.

Külszíni bánya

A mélyműveléssel ellentétben itt a fedőkőzeteket eltávolítják, és a kitermelés a felszínen folyik.

Kosárba helyezve!