Cavendish-Experiment Online

mit webgesteuerter Gravitationsdrehwaage

Cavendish-Experiment mit Gravitationsdrehwaage als Online-Versuch mit web­basier­ter Versuchssteuerung und Mess­wert­er­fas­sung zur

  • Demonstration der Massenanziehung zwischen
    zwei irdischen Körpern und zur
  • Bestimmung der Gravitationskonstanten.

Dieses Internetportal eröffnet die Möglichkeit, das Cavendish-Experiment mit einer Gravitations­drehwaage durch eine ferngesteuerte Verstellung der großen Bleikugeln weltweit von jedem be­liebigen Ort der Erde aus mit einem dort an das Internet an­ge­schlossenen Computer in Gang zu setzen.

Die dadurch infolge der Massenanziehung zwischen jeweils einer großen und einer kleinen Kugel ausgelöste Schwingung des Torsionspendels (Hantel mit den kleinen Kugeln) kann mit einer der beiden Webcams in Echt­zeit beobachtet werden (Web­cam 1 rechte Spalte).

Gleichzeitig lässt sich mit einer zweiten Webcam die Bewegung der Lichtmarke beobachten, die durch den von dem Spiegel am Torsionsdraht reflektierten Laser­strahl auf der Skala hervorgerufen wird (Webcam 2 rechte Spalte).

Die Skala ist mit 64 Foto-Transistoren bestückt. Dadurch kann die jeweilige Lage der Lichtmarke auf der Skala in Abhängigkeit von der Zeit elektronisch erfasst und sowohl qualitativ als auch quantitativ ausgewertet werden.

Die quantitative Auswertung ermöglicht die Bestimmung der Gravitations­kon­stanten G.

1798 hat der englische Physiker Henry Cavendish (1731–1810) das nach ihm benannte Experiment mit einer Torsionsdrehwaage erstmals durchgeführt. Ihrer Grundstruktur nach ist die in den 1950er Jahren speziell für Unterrichtszwecke entwickelte und von uns seit 1996 verwendete Gravitationsdrehwaage ein Nachbau der Cavendish-Drehwaage im Maßstab 18,6:1. 

Gravitationsdrehwaage: Online-Steuerung aktuell nicht möglich

Wegen umfangreicher Umbauarbeiten in der Heinrich-Emanuel-Merck-Schule muss­ten wir unsere Gravi­tations­drehwaage für einen längeren Zeitraum außer Betrieb nehmen.

Wir gehen davon aus, dass das Cavendish-Experiment mit unserer webgesteuerten Gravitationsdrehwaage erst zu Be­ginn des Schuljahres 2024/25 erneut online gestellt werden kann und ab dann auch wieder für externe Besucher nutzbar sein wird.

Stand: 06.01.2024

Erste Einblicke

Mit einem Klick auf eines der fol­gen­­den Bilder können Sie einen ers­ten Blick auf die Haupt­be­stand­­teile unseres Versuchs wer­fen:

Webcam 1: Live View auf die Drehwaage


Webcam 2: Live View auf die Skala mit Lichtmarke

 

Wichtiger Hinweis

Diese Webseite befindet sich noch im Auf­bau. Än­de­run­gen sind jederzeit mög­lich. Ihre Web­­­präsenz dient z. Zt. ledig­lich der Kommunikation zwi­schen den be­teiligten Re­dak­­teuren. Die Beiträge sind zu­nächst als Diskus­sions­vor­schläge zur Kom­men­tierung gedacht – ähnlich dem ur­sprüng­lichen Geist der RFCs. Eine Ab­stim­mung über die end­­gül­tige Fest­le­gung ge­schieht unter den Beteiligten. Zu­­sätz­liche An­re­gungen, auch von Drit­ten (!), werden jederzeit gerne ent­ge­gen­genommen.

Für manche mag das ärgerlich sein. Da wir aber damit zugleich schülerorientierte Projekte ver­folgen, wird das wohl im­mer so sein. »Pantha rhei – Alles fließt«, die Antwort des Aristoteles auf Heraklit wohl wissend.