Experiência de Cavendish

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A Experiência de Cavendish, realizada em 1797–1798 por Henry Cavendish, teve como objetivo determinar o valor da densidade da Terra. Os resultados de seu experimento foram publicados no Philosophical Transactions of the Royal Society em 1798. O valor obtido por Cavendish para a densidade da Terra foi 5,448 ± 0,033 vezes a densidade da água.

Apesar da constante gravitacional (G) ser um conceito desconhecido na época de Cavendish, seu experimento permitiu determinar o valor de G com uma diferença menor que 1% do valor aceito atualmente. Por isso, alguns físicos atribuem a Cavendish a primeira medição da constante gravitacional.

A experiência foi a primeira realizada em laboratório capaz de medir a força gravitacional entre massas. Também foi a primeira capaz de conseguir valores acurados para a constante gravitacional e para a massa da Terra. Porém, Cavendish tinha como objetivo determinar o valor da densidade da Terra, e foi esse valor que ele reportou como conclusão de seu experimento.

O experimento foi projetado um pouco antes de 1783 por John Michell que construiu uma balança de torção para isso. Porém, Michell morreu em 1793 sem completar seu trabalho. Após sua morte, o aparelhou foi passado para Francis John Hyde Wollaston e, então, para Henry Cavendish que reconstruiu o aparelho mas o manteve próximo do plano original de Michell. Cavendish realizou várias medições com o equipamento e, em 1798, reportou seus resultados no periódico Philosophical Transactions da Royal Society.

É comum encontrar livros que, erroneamente, descrevem o trabalho de Cavendish como uma medição da constante gravitacional (G) ou da massa da Terra. Esse erro foi apontado por vários autores. Na realidade, o objetivo de Cavendish era medir a densidade da Terra. Mais tarde, outras pessoas usaram seus resultados para calcular G. A primeira vez que essa constante foi usada foi em 1873, quase 100 anos depois da experiência de Cavendish. Os resultados de Cavendish também possibilitaram calcular a massa da Terra e ajudaram a descobrir a força da gravitação universal.

A experiência[editar | editar código-fonte]

O dispositivo construído por Cavendish era uma balança de torção feita de um bastão de madeira com dois metros de comprimento (1,8 m) suspenso por um fio, e a cada extremidade foi colocada uma esfera de chumbo com um diâmetro de 2 polegadas (51 mm) e peso de £ 1,61 (0,73 kg). Próximo a cada esfera foram posicionados duas bolas de chumbo de 12 polegadas (300 mm) e 348 libras (158 kg), a uma distância cerca de 9 polegadas (230 mm), e prendido no lugar com um sistema de suspensão independente. O experimento permitiria medir a atração gravitacional fraca entre as esferas pequenas e as maiores.

Cavendish, constatou que a densidade da Terra foi 5,448 ± 0,033 vezes a da água (devido a um erro de aritmética simples, encontrados em 1821 por F. Baily, o valor errado 5,48 ± 0,038 aparece na publicação de Cavendish).

Ver também[editar | editar código-fonte]