Inmiddels heb ik het kastje ingepakt in isolatiemateriaal met een aluminium buitenlaagje, het geheel samen met de torsiedraad geaard en de gaatjes gedicht:
De resultaten zijn heel bemoedigend!
De wat wilde temperatuursprongen zijn vrijwel weg, en het vreemde sterk oplopen van de torsiehoek is verdwenen. In welke mate het isolatiemateriaal, de kooi van Faraday of het dichtmaken van de 'schoorsteen' debet zijn aan de verbetering weet ik niet. Verder hadden we warme nachten, dus is de temperatuurfluctuatie beperkt gebleven.
Inmiddels is een nieuwe meting over 2 x 12 uur gedaan.
Heel belangrijk hierbij is, dat nu de dunnere draad met ongeveer 3 keer zo lage torsieconstante (1,7.10-7 Nm/graad, bijna 10 keer zo gevoelig als de draad van Cavendish) is gebruikt, dus voor een vergelijking met de vorige grafiek moeten in die grafiek met de 0,22 mm 5.10-7 draad de uitslagen ongeveer 3 keer zo groot worden gemaakt voor een eerlijker vergelijking.
Een mogelijke oorzaak van de verbeteringen is de kooi van Faraday; wellicht niet zo zeer om statische ladingen van het glas weg te werken, maar voor de twee temperatuursensoren. Die niet afgeschermde sensoren lijken in een open ruimte vaker onverklaarbare korte uitschieters van enkele tienden van graden te vertonen.
[sharedmedia=core:attachments:24552]
Links de nieuwe meting, rechts ter vergelijking de vorige met de dikkere draad.
Wat natuurlijk opvalt, is dat beide metingen beginnen met een vrij stevige oscillatie van de torsiebalans. Dat heeft m.i. meerdere oorzaken:
- Om de meting te starten moet ik die ruimte in, en dat veroorzaakt trillingen.
- Ik heb massa. Een simulatie van een massa van 75 kg die willekeurig door die ruimte beweegt en soms de balans tot op 40 cm nadert, geeft een mogelijke uitslag van wel + en - 0,15 graden op de balans. En dan duurt het een aantal uren voor de balans weer zoveel tot rust gekomen is dat de oscillatie in de meetnauwkeurigheid verdwijnt.
- Wellicht is de sterke temperatuurstijging aan het begin van de metingen ook debet aan de oscillaties. Het was bloedheet, dus voor ik met de metingen begon stonden 's avonds de ramen open. Die heb ik een uurtje tevoren wel gesloten, maar de in het beton opgeslagen warmte was natuurlijk nog lang niet verdwenen. Aan het verloop van de grafieken te zien, acht ik dit echter geen waarschijnlijke oorzaak.
Hier een grafiekje van die simulatie: Een massa van 75 kg beweegt willekeurig door de ruimte en nadert de torsiebalans incidenteel tot op 40 cm. Oscillaties van +/- 9 boogminuten zijn daardoor te verwachten.
Ik ga het programmaatje dat de webcam aanstuurt aanpassen, zodanig dat er een mogelijkheid komt om de meting xx uur na de start te laten beginnen.
Terzijde: De gevoeligheid is nu zodanig dat ik aan de hand van wat opnamen van oscillatiecurves meen te kunnen zien dat de balans merkbaar van een perfecte sinusbeweging afwijkt door de ongelijke gravitatiewerking van de massa's van de muren (verschillende massa's en afstanden) en die van de zware tafel (120 kg) een ruime meter verderop.
Nu nog 20 kg (oud) lood vinden voor een heel zacht prijsje. Iemand een tip?