O Experimento de Cavendish

O experimento com a balança de torção, realizado por Cavendish, é o sexto entre os 10 mais belos experimentos da física, de acordo com a pesquisa realizada pela revista Physics World.

Por volta de 1686, Isaac Newton chegou à conclusão que o movimento dos planetas e da lua, bem como dos corpos em queda livre, como uma maçã, poderia ser explicado pela sua lei da gravitação universal, cuja fórmula é

Nesta equação, m e M representam as massas dos corpos, enquanto d representa a distância entre elas. G é uma constante, conhecida como constante gravitacional. Muita gente conhece a lei pela sua expressão literal: os corpos se atraem na razão direta dos produtos das suas massas e na razão inversa do quadrado da distância entre eles. É provável que Newton tenha estimado o valor de G a partir da aceleração gravitacional de corpos em queda livre.

Em 1797 (um século depois da lei de Newton), Henry Cavendish iniciou seus experimentos com a balança de torsão. Embora a história tenha consagrado seu nome em referência a este experimento, ele não foi o pioneiro. De acordo com Laurent Hodge, Cavendish credita John Michell pelo desenvolvimento do projeto. Não se sabe a data exata em que Michell construiu sua balança. No seu artigo, Cavendish (1798) diz que o projeto de Michell teve início "muitos anos atrás", mas ele não pôde concluí-lo antes da sua morte (1793). Numa nota de rodapé, Cavendish afirma que Michell havia-lhe descrito o equipamento antes de 1785, ano em que Charles Augustus Coulomb desenvolveu um equipamento similar para determinar sua famosa lei de interação entre cargas elétricas (veja mais sobre a lei de Coulomb).

Portanto, não se sabe quem foi o pioneiro na invenção da balança de torsão. Costuma-se creditar Michell e Coulomb.

A balança de torsão O esquema na figura ao lado foi extraído do excelente site The Physics Classroom and Mathsoft Engineering & Education, Inc.. Duas pequenas massas são fixadas nas pontas de uma barra suspensa por um fio. Essas pequenas massas podem se deslocar. Duas outras massas (bolas maiores) são mantidas fixas nas proximidades das massas menores. Inicialmente, a distância entre as massas é d. A força de interação gravitacional provocará um deslocamento da massa menor em direção à massa maior. Este deslocamento causará uma torsão no fio que sustenta a barra. A medida do ângulo de torsão permite a determinação da constante da gravitação universal (G), presente na lei da gravitação universal de Newton (veja equação acima).

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Bibliografia

1. "'BICENTENARY of the CAVENDISCH EXPERIMENT' CONFERENCE", acessado em 7/dez/2002, em http://www.phys.lsu.edu/mog/mog13/node11.html
2. FEYNMAN, R.P., LEIGHTON, R.B., SANDS, M. The Feynman lectures on physics, v. 1. Addison-Wesley (1969).

3. HALLIDAY, D., RESNICK, R. Fundamentos de Física, v. 2. Ótica e Física Moderna. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos (1991).
4. HODGES, L., "The Michell-Cavendish experiment", acessado em 7/dez/2002, em http://www.public.iastate.edu/~physics_221/Michell.htm
5. SAETA, P.N. "The Cavendish Experiment", acessado em 7/dez/2002, em http://kossi.physics.hmc.edu/Courses/p23a/Experiments/Cavendish.html
6. "THE CONTROVERSY over NEWTON'S GRAVITATIONAL CONSTANT", acessado em 7/dez/2002, em http://www.npl.washington.edu/eotwash/gconst.html
7. THE PHYSICS CLASSROOM and MATHSOFT ENGINEERING & EDUCATION, Inc., "Lesson 3: Universal Gravitation", acessado em 7/dez/2002, em http://www.physicsclassroom.com/Class/circles/U6L3d.html

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