EX-9930B – Determinazione del valore della costante di Coulomb
EX-9930B - Determinazione del valore della costante di Coulomb.
Per ricavare il valore della costante si ricorre all'apparato EX-9930, che utilizza una bilancia a torsione molto sensibile sul cui braccio, elettricamente isolato e solidale con un equipaggio oscillante magneticamente smorzato, è fissata una sfera conduttiva di massa trascurabile.
Un'identica sfera, montata su supporto pure isolato, può scorrere lungo un banco fisso, in modo da posizionarsi a distanze ben determinate dalla sfera fissata alla bilancia: il banco è costruito in resina fenolica per minimizzare gli effetti di eventuali cariche parassite.
Quando le sfere vengono caricate, l'equipaggio oscillante tende a ruotare a causa della forza reciproca che le respinge. Questa forza è proporzionale al momento torcente cui è sottoposto il filo della bilancia: questo viene a sua volta controbilanciato agendo sull'apposita manopola graduata a cui è rigidamente fissato il filo. La rotazione della manopola è proporzionale allo stesso momento torcente. Con questa semplice procedura lo studente può facilmente verificare la legge del quadrato inverso.
Una volta acquisita la necessaria manualità nell'uso della bilancia e dei trasportatori di carica, lo studente può tarare la bilancia e, quindi, verificare la correlazione fra cariche e forze di interazione e determinare il valore della costante di Coulomb.
Vantaggi PASCO. Le caratteristiche costruttive del banco minimizzano l'effetto di eventuali cariche parassite, che possono influire sui risultati sperimentali. Inoltre, il movimento della sfera conduttiva vincolata al filo di torsione è smorzato da un magnete, ciò che consente di fare rapidamente le misurazioni della forza, minimizzando così i noti problemi relativi alle dispersioni di carica col passare del tempo.
Informazioni più dettagliate sono disponibili sull'apparato ES-9070, bilancia di Coulomb.
