🪐

Lab 164 — กฎความโน้มถ่วงสากล: เครื่องชั่งคาเวนดิช (3D)

Cavendish — ลูกใหญ่ดึงลูกเล็ก คานบิดจนจุดแสงบนสเกลเลื่อน หาค่า G และมวลของโลก

3D · three.js KP Science simulation
ลูกใหญ่
M
เร่งเวลา
⚠️ โหลดไลบรารี 3D (three.js) ไม่สำเร็จ — ต้องเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ต
m = 15 g · แขน d = 5 cm · r = 4.6 cm · ถึงสเกล D = 3 m
โหมดการทดลอง
🧭 ตอนนี้ต้องทำอะไร
❓ ผลการทาย
📋 ตารางบันทึกผล
📈 กราฟ
🎯 คำนวณจากการวัด
G =×10⁻¹¹
มวลโลก =×10²⁴ kg
M ปริศนา =kg
G = π²d r² ΔS /(M T² D) · ΔS = ระยะจุดแสงระหว่าง A กับ B

วัตถุประสงค์

อุปกรณ์

วิธีการทดลอง

  1. ลูกใหญ่ตำแหน่ง A ดูจุดแสงแกว่ง หาคาบ T จากกราฟ
  2. รอจนนิ่ง จดตำแหน่งสมดุล S_A
  3. ย้ายเป็นตำแหน่ง B รอจนนิ่ง จด S_B
  4. คำนวณ ΔS และ G
  5. คำนวณมวลของโลก
  6. หามวลลูกปริศนา

คำถามท้ายการทดลอง

  1. เหตุใดจึงใช้กระจกและลำแสงอ่านการหมุน
  2. เหตุใดต้องรอให้นิ่งนานมาก
  3. เหตุใดเราไม่รู้สึกแรงดึงดูดจากวัตถุรอบตัว
📚 อิงหัวข้อฟิสิกส์ สสวท. เล่ม 1 บทที่ 3 กฎความโน้มถ่วงสากล · ไม่มีการทดลองนี้ในคู่มือ ED219228 การคำนวณเป็นเนื้อหาเสริม

1. กฎความโน้มถ่วง

F = GMm/r²

2. สมดุลการบิด

2Fd = κθ · κ = 4π²I/T² · I = 2md²

3. จุดแสง

กระจกหมุน θ ลำแสงหมุน 2θ จึงได้ S = 2θD และระหว่าง A กับ B ได้ ΔS = 4θD

G = π²d r² ΔS /(M T² D)

4. มวลโลก

M_โลก = gR²/G
🔍 มีการหน่วงเพื่อให้นิ่งในเวลาพอควร · ไม่คิดแรงจากลูกใหญ่อีกข้าง · ภาพการบิดขยายเกินจริงเพื่อให้มองเห็น