Torziós mérleg
| Ez a szócikk nem tünteti fel a független forrásokat, amelyeket felhasználtak a készítése során. Emiatt nem tudjuk közvetlenül ellenőrizni, hogy a szócikkben szereplő állítások helytállóak-e. Segíts megbízható forrásokat találni az állításokhoz! Lásd még: A Wikipédia nem az első közlés helye. |
A torziós mérleg, más néven torziós inga rugalmas szál elcsavarodásán alapuló mérőműszer, melyet 1784-ben Charles Augustin de Coulomb egy dolgozatában tett közzé.
Működése
szerkesztésA torziós mérleg egy igen finom torziós szálra függesztett rúdból áll, amelynek végein (súlyzószerűen) két tömeg helyezkedik el. Az erre ható forgatónyomaték hatására a rúd elfordul, a szál elcsavarodik, és az elcsavarodás mértékéből lehet kiszámítani a forgatónyomatékot, illetve a ható erőket. A rúd elfordulását nagyon érzékenyen lehet detektálni úgy, hogy a rúdra egy tükröt erősítenek, amely a ráeső fénysugarat az elfordulástól függően más szögben veri vissza. A torziós mérleg általában igen kis erőkülönbségek mérésére szolgál. Előnye, hogy ki lehet küszöbölni a csapágyazást és a velejáró súrlódást, ha például az elektromos mérőműszer forgótekercsét torziós szálra függesztjük. Ezáltal javul a mérőműszer pontossága és érzékenysége is. 1797-98-ban Henry Cavendish ennek segítségével mérte meg a gravitációs állandót. Cavendish mérlege vízszintes rúdjának végeire gömböket helyezett, a gömbök tömegvonzása csavarta el a szálat.
Eötvös-inga
szerkesztés
Eötvös Loránd a tömegvonzás tanulmányozására ennek egy módosított változatát használta, az Eötvös-ingát. Az Eötvös-inga Cavendish Coulomb-ingájától annyiban különbözik, hogy az egyik tömeget egy szálon lelógatva a Föld nehézségi erejének térbeli komponensei váltak mérhetővé. Eötvös először torziós ingáját terepi mérésre 1891-ben a Ságon használta, melynek emlékét egy emlékmű őrzi. Eötvös műszerét fokozatosan fejlesztette; kis keresztmetszetű szálak használatával (ún. "balatoni inga" 1898-ból), majd a kettős ingával (ún. "kettős nagy eszköz", 1902-ből) lényegesen megnövelte a torziós mérleg érzékenységét, ezzel a mérések pontosságát. Ingája évtizedeken át a kőolaj- és földgázkutatás egyik alapeszköze volt. Eötvös a torziós mérleggel mutatta ki igen nagy pontossággal a tehetetlen és a súlyos tömeg anyagi minőségtől független arányosságát. Ez az eredmény az általános relativitáselmélet egyik alapfeltevése.
