De eerste "swing" testen gedaan (volgens het stramien dat in
dit bericht is opgesomd).
De conclusies:
1: Ik moet wat verbeteren aan de stabiliteit van de zware testmassa's.
Dit zijn nieuwe verfblikken volgegoten met lood. Maar de bodem van de blikken staat na dat gieten wat bol. Het plateau waar ze op staan is vlak, en dus blijken de blikken wat instabiel te staan. Iedere kleine kanteling heeft zijn weerslag op de meetresultaten (bovenzijde blik komt wat dichter of juist verder van de meetmassa's na een 'swing').
2: Voor een preciezer bepaling van de gravitatieconstante moet de hart-hart afstand van de test en meetmassa's in beide uiterste posities zo nauwkeurig mogelijk gekend zijn. Nu is ze bij benadering (millimeter) bekend en dat is te grof. Ook de andere dimensie moeten met grotere nauwkeurigheid worden bepaald.
3: De belangrijkste. De gravitatiekracht tussen de meet- en testcilinders moet voor verschillende afstanden goed gekend zijn. Emveedee is daar mee bezig, en meldt dat hij twijfelt aan de validiteit van zijn resultaten. Wel blijkt uit zijn voorlopige uitkomsten dat de gravitatiekracht tussen twee cilinders wat groter zou moeten zijn dan tussen twee bollen met dezelfde massa en hartafstand.
Afgaande op de eerste serie swingtests:
De torsiehoek is een paar keer gemeten met de testmassa's geheel links- danwel rechtsom gedraaid. Hoewel er vanwege de bodembolling duidelijke verschillen tussen de tests zijn, is de algemene teneur wel duidelijk: De balans roteert tussen 0,47 en 0,84 graden, met een gemiddelde van ongeveer + en - 0,665 graden. En dat is opmerkelijk, want
veel meer dan ik verwachtte!
Als ik onderstaande berekeningen correct verricht heb (zie ook de berekening van het traagheidsmoment en de torsieconstante in
dit bericht), kom ik bij de gemeten periodeduur van 539,9 seconden uit op een torsieconstante van 1,84888.10
-7 Nm per graad. De torsiekracht is bij 0,665 graden dus: 0,665 * 1,84888.10
-7 = 1,2296.10
-7 Nm (voor twee massaparen) en per massapaar is dit 6,1479.10
-8 Nm. De armlengte is 15,25 cm en de uitgeoefende kracht is dus 1/0,1525m * 6,1479.10
-8Nm =
4,0314.10-7 N per massapaar.
De h.o.h. afstand tussen meet- en testmassa's is in de actieve positie 8,4 cm. Bij een rotatie over 0,655 graden bij genoemde armlengte verkort deze afstand met 1,77 mm tot 0,08223 m (ik hanteer gezien de zeer kleine hoek een rechte lijn, wat mij ruim nauwkeurig genoeg lijkt). Pas ik de algemene gravitatiewet (geldig voor bolvormen) ter ruwe controle toe op de gegevens, dan bereken ik bij massa's van 9,1 en 1,66 kg over 0,08223 meter een gravitatiekracht van
1,491.10-7 N. De uitgeoefende de kracht volgens de meting is dus met ruwweg 4.10
-7 N ruwweg
2,7 keer groter!
Ik kan mij nauwelijks voorstellen dat er tussen twee cilinders een vergeleken met bolvormen zoveel sterkere gravitatiekracht heerst. Maar wellicht vergis ik mij daarin. Natuurlijk zit er nog wat onnauwkeurigheid in de massa's en de maten, maar die kunnen niet leiden tot een dergelijk enorm verschil, hooguit tot iets in de orde van 25-50%.
Wie wil de moeite doen mijn berekeningen even op juistheid te controleren? Wellicht maak ik ergens een domme fout?
