Vad är vridningsbalansen?

En vridningsbalans är en anordning som uppfanns för att mäta mycket små krafter som gravitationskrafter mellan små massor eller magnetiska krafter mellan laddade sfärer.Torsionsbalansen består av en horisontell stång med en identisk sfär i vardera änden.Den horisontella stången roterar på en tråd som stöder den i centrum.Fasta, små sfärer av identiska massor, eller laddningar, placeras nära sfärerna i ändarna av den roterande stången, lockar dem och får tråden att vrida.Mängden vridning i tråden kan sedan matematiskt omvandlas till mängden kraft mellan de stationära sfärerna och de på den rörliga stången.

När massorna på sfärerna i en torsionsbalans är kända, kan forskare beräkna en gravitationskonstantatt infoga i Newtons omvända torgslag för gravitation.Från dessa resultat kan små krafter mellan sfärer av okänd massa härledas.Krafterna mellan stationära sfärer av okänd massa och de rörliga sfärerna av känd massa hittas genom att observera antalet gånger den horisontella stången svänger fram och tillbaka på en viss tid.Frekvensen för stångens fram och tillbaka rörelse är relaterad till vridspänningen i tråden, från vilken de okända krafterna kan beräknas., först föreslagen av Newton för att beskriva gravitationskrafter, kunde tillämpas på attraktiva eller avvisande magnetiska laddningar.I Coulombs lag krävde attraktiva eller avvisande krafter mellan föremål, på grund av deras magnetiska egenskaper, en konstant, Coulomb -kraften konstant.När laddningarna på rörelse och fasta sfärer i vridningsbalansen är kända, kan konstanten beräknas.Därefter kan fasta sfärer av okända laddningar installeras och attraktiva eller avvisande krafter mellan dem och de rörliga sfärerna kan beräknas genom att mäta frekvensen av fram och tillbaka rörelse för den horisontella stången.

Successiva vridbalanser har blivit mer sofistikerade och exakta ideras mätningar.Forskare noterade att genom att ge den horisontella stången i balansen en initial tryck, kan det extremt lilla motståndet hos de metalliska atomerna i den tunna tråden som stöder stången få den att rotera horisontellt fram och tillbaka i en viss hastighet.Förhållandet mellan vridspänningarna i metalltråden när de utsätts för de oändliga krafterna mellan sfäriska kroppar fortsätter att mäta de okända i omvända fyrkantiga lagekvationer.