ความสมดุลของแรงบิดคืออะไร?

ความสมดุลของแรงบิดเป็นอุปกรณ์ที่คิดค้นขึ้นเพื่อวัดแรงขนาดเล็กมากเช่นแรงโน้มถ่วงระหว่างมวลขนาดเล็กหรือแรงแม่เหล็กระหว่างทรงกลมที่มีประจุความสมดุลของแรงบิดประกอบด้วยก้านแนวนอนที่มีทรงกลมที่เหมือนกันที่ปลายทั้งสองด้านก้านแนวนอนหมุนบนลวดที่รองรับตรงกลางทรงกลมขนาดเล็กของมวลที่เหมือนกันหรือประจุจะถูกวางไว้ใกล้กับทรงกลมที่ปลายของก้านหมุนดึงดูดพวกเขาและทำให้ลวดบิดปริมาณของการบิดในลวดนั้นสามารถแปลงทางคณิตศาสตร์เป็นปริมาณของแรงระหว่างทรงกลมที่อยู่กับที่และบนก้านที่เคลื่อนที่

เมื่อมวลของทรงกลมในสมดุลของแรงบิดเป็นที่รู้จักเพื่อแทรกในกฎความโน้มถ่วงผกผันของนิวตันจากผลลัพธ์เหล่านี้แรงขนาดเล็กระหว่างทรงกลมที่ไม่รู้จักสามารถได้รับแรงระหว่างทรงกลมที่อยู่กับที่ของมวลที่ไม่รู้จักและทรงกลมที่เคลื่อนไหวของมวลที่รู้จักนั้นพบได้โดยการสังเกตจำนวนครั้งที่ก้านแนวนอนแกว่งไปมาในระยะเวลาที่กำหนดความถี่ของการเคลื่อนไหวกลับไปกลับมาของก้านนั้นเกี่ยวข้องกับความเครียดแรงบิดในลวดซึ่งสามารถคำนวณกองกำลังที่ไม่รู้จักได้

ในปี 1783 นักฟิสิกส์ Charles-Augustin de Coulomb ตีพิมพ์การค้นพบของเขาว่ากฎหมายผกผันครั้งแรกที่เสนอโดยนิวตันเพื่ออธิบายกองกำลังแรงโน้มถ่วงสามารถนำไปใช้กับประจุแม่เหล็กที่น่าดึงดูดหรือน่ารังเกียจในกฎของคูลอมบ์แรงที่น่าดึงดูดหรือน่ารังเกียจระหว่างวัตถุเนื่องจากลักษณะแม่เหล็กของพวกเขาจำเป็นต้องมีค่าคงที่แรงคูลอมบ์คงที่เมื่อค่าใช้จ่ายในการเคลื่อนที่และทรงกลมคงที่ของสมดุลของแรงบิดจะสามารถคำนวณค่าคงที่ต่อจากนั้นทรงกลมคงที่ของค่าใช้จ่ายที่ไม่รู้จักสามารถติดตั้งและน่าดึงดูดหรือเป็นแรงผลักดันระหว่างพวกเขาและทรงกลมที่เคลื่อนที่สามารถคำนวณได้โดยการวัดความถี่ของการเคลื่อนที่กลับไปกลับมาของแกนแนวนอนการวัดของพวกเขานักวิทยาศาสตร์ตั้งข้อสังเกตว่าการให้ก้านแนวนอนในความสมดุลเป็นการกดครั้งแรกความต้านทานขนาดเล็กมากของอะตอมโลหะในลวดบาง ๆ ที่รองรับก้านอาจทำให้มันหมุนไปมาในแนวนอนในอัตราที่แน่นอนความสัมพันธ์ระหว่างความเครียดแรงบิดในลวดโลหะเมื่อสัมผัสกับแรงน้อยระหว่างร่างกายทรงกลมยังคงวัดความสำเร็จที่ไม่ทราบในสมการกฎหมายผกผัน