Cavendish experiment

[Michel Uphoff]

Na bijna een jaar kom ik nog even op dit lastige maar erg leuke experiment terug.

 

Bij toeval ontdekte ik dat er bij een ander instrumentje (de Michelson interferometer, klik) waarin ik op een soort meetbrugje een sterk magneetje had geplakt er een behoorlijk grote uitslag kwam (veel fringe verschuivingen) op het moment dat ik een messing staafje in de buurt van het magneetje hield. What the heck, magnetisch messing?
 
Het nare is dat dit staafje messing een reststukje was van de arm van mijn torsiebalans, dus maar eens wat gemeten:
 
Inderdaad, een neodymium kogeltje van 4,5 gram, opgehangen aan een 30 cm lang draadje kon maximaal 17 mm uit het lood getrokken worden door het staafje. Wat rekenen leverde een maximale kracht op van 0,0025 N. Op een stalen staafje van dezelfde afmetingen werd door het kogeltje een maximale kracht van 14,7 N uitgeoefend. Simpelweg redenerend dat ik zo het percentage staal in de messing staf kon schatten, kwam ik uit op ongeveer 0,02% ijzer.
 
Vraag 1: Bevatten sommige messinglegeringen (naast koper, zink, een beetje lood) ook ijzer en kan die 0,02% kloppen?
Vraag 2: Zou op een of andere manier in te schatten/meten zijn welke afwijking de torsiebalans daardoor kan oplopen? Hierbij geldt natuurlijk wel dat het ijzer naar ik aan mag nemen mooi gelijkmatig over de torsiearm is verdeeld. Dit in tegenstelling tot het eerder gevonden spijkerkopje dat in slechts een meetmassa zat verstopt en de metingen merkbaar verstoorde.
 
[edit]
Inderdaad, een aantal messinglegeringen, waaronder automatenmessing waar het staafje waarschijnlijk van is gemaakt, bevat een kleine hoeveelheid ijzer volgens deze tabel. 0,02% is wel erg laag, maximaal zou het tot 0,2% kunnen zijn.
[/edit]

[Benm]

Dat kan inderdaad, al dan niet bedoeld, het geval zijn. 
 
Bij koperlegeringen als messing is het zonder meer mogelijk dat er een beetje ijzer in de legering zit. Waarschijnlijk niet zoveel dat het de bedoelde toepassing van het materiaal beinvloed, maar als je heel gevoelige metingen gaat doen dan kan het voor meetfouten zorgen. 
 
Voor de meeste toepassingen maakt het echt niet uit of er wel of geen 100 ppm ijzer in een stuk messing (of koper of aluminium)  'stock' it. 
 
Zelfs met materialen als aluminium moet je ervoor uitkijken gezien die best goede legeringen vormen met ferromagnetische stoffen (alnico zijn prima magneten), en er het zou maar zou kunnen dat er door recycling een beetje cobalt oid overblijft in een stuk aluminium profiel van de bouwmarkt. Op de eigenschappen daarvan voor het normale gebruik heeft dat geen invloed, maar je zit wel met "aluminium" dat aangetrokken wordt door een statisch magnetisch veld als je het in een torsiebalans gebruikt.