Physique : Gravitation universelle

ChOukie

Physique : Gravitation universelle

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23/02/08 à 13:54

Pour son experience Cavendish utilise une balance de torsion comme présentée ci dessous. Deux peties masses m1 et m2 sont fixées a fleau suspendu a un fil de torsion. En approchant des grandes masses M1 et M2 de part et d'autre de l'extremité du fléau, de dernier va tourner d'un petit angle sous l'effet des forces de gravitation. L'angle est mesuré grace a un rayon lumineux reflechi par un miroir solidaire du fléau. La mesure de cet angle permet de determiner FG si l'on connait la caracteristique du fil de torsion du fil, c'est a dire les forces nécessaire pour le tordre a differents angles. Cavendish a construit une tres grande balance de torsion : le fléau mesurait 2 m de long, les petites masses possedAient une masse m = 0,730 kg et les grandes une masse M = 158 kg . La distance séparant les masses etait d = 22,5 cm . L'extreme sensibilité du systeme obligea Cavendish à des nombreuses astuces afin d'éviter les effets perturbateurs. Lorsqu'il eut determiné la valeur G il s'exclama " J'ai pesé la Terre! " A l'aide de ce montage il mesura une deviation du fi de torsion de l'ordre de 0,05° qui correspondait a une force d'attraction gravitationnelle egal a 1,54.10 puissance -7 N

1. A votre avis quels peut etre les effets perturbateurs de cette experience ?
2. pourquoi Cavendish s'est til exclamé ?
3. Proposer une méthode permettant ainsi de mesurer la masse de la Terre comme l'affirme Cavendish (sachant qu'a cette epoque cavendish connaissait la valeur Rt = 6380 km du rayon de la Terre et celle de son acceleration de pesenteur g = 9,81 m.s -2 )
4. calculer le volume Vt de la Terre
5. En deduire la valeur de la masse volumique pt puis de la densité dt de la terre
6. Sachant que la densité de la terre connue actuellement est de 5,54, que dire de la valeur obtenue à l'epoque de cavendish?[/



Merci pour votre aide