Pengukuran Konstanta Gravitasi Universal- Nilai
tetapan semesta G yang sebelumnya tidak dapat ditentukan oleh Newton,
ditentukan melalui percobaan yang dilakukan oleh seorang ilmuwan Inggris
bernama Henry Cavendish pada 1798 dengan ketelitian
sebesar 99%. Percobaan yang dilakukan Cavendish menggunakan sebuah
neraca yang disebut Neraca Cavendish. Neraca tersebut dapat mengukur
besar gaya putar yang diadakan pada lengan gayanya. Gambar berikut adalah sketsa dari peralatan Cavendish yang digunakan untuk mengukur gaya gravitasi antara dua benda kecil.
Gambar 2.8 Skema Neraca Cavendish
Untuk memahami prinsip kerja lengan gaya yang terdapat pada Neraca Cavendish, perhatikanlah Gambar 2.9 berikut .
Gambar 2.9 Skema lengan gaya pada neraca Cavendish dan uraian gaya gravitasi yang bekerja pada kedua jenis bola.
Dua bola kecil, masing-masing dengan massa m1,
diletakkan di ujung batang ringan yang digantungkan pada seutas tali
halus. Di samping bola-bola kecil tersebut, digantungkan bola-bola besar
dengan massa m2. Apabila tali penggantung massa m1 dipuntir dengan sudut sebesar θ dan besar m2, m1, serta jarak antara kedua massa itu (d ) diketahui, besarnya G dapat dihitung.
Beberapa metode dan alat ukur telah dikembangkan oleh para ilmuwan
untuk mendapatkan nilai konstanta gravitasi yang lebih akurat. Walaupun G adalah suatu konstanta Fisika pertama yang pernah diukur, konstanta G tetap merupakan konstanta yang dikenal paling rendah tingkat ketelitiannya. Hal ini disebabkan tarikan gravitasi yang sangat lemah sehingga dibutuhkan alat ukur yang sangat peka agar dapat mengukur nilai G dengan teliti. Hingga saat ini , nilai konstanta gravitasi universal G yang didapatkan oleh Cavendish, yaitu (6,70 ±0,48)× 10-11 Nm2/kg2 tidak jauh berbeda dengan nilai G yang didapat oleh para ilmuwan modern, yaitu 6,673 × 10-11 Nm2/kg2.
Tabel 2.1 berikut memperlihatkan nilai konstanta gravitasi universal G yang dihasilkan oleh beberapa ilmuwan serta metode yang digunakannya.
Tabel 2.1 Pengukuran G
Pengamat
|
Tahun
|
Metode
|
G 10-11 Nm2/kg2 |
Cavendish | 1798 | Timbangan torsi, penyimpangan | 6,754 |
Poynting | 1891 | Timbangan biasa | 6,698 |
Boys | 1895 | Timbangan torsi, penyimpangan | 6,658 |
Von Eotos | 1896 | Timbangan torsi, penyimpangan | 6,65 |
Heyl | 1930 | Timbangan torsi, periode | |
Emas | 6,678 | ||
Platinum | 6,664 | ||
Kaca | 6,674 | ||
Zahrandicek | 1933 | Timbangan torsi, resonansi | 6,659 |
Heyl dan Chrzanowski | 1942 | Timbangan torsi, periode | 6,673 |
Luter dan Towler | 1982 | Timbangan torsi, periode | 6,6726 |
0 komentar:
Posting Komentar