测G和牛顿反平方检验实验中的数学建模

来源 :华中科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:gan402771387
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
引力是四种基本相互作用中最微弱的一种。扭秤作为一种高灵敏度的探测工具在引力实验中得到了广泛的应用,实验中往往通过检测扭秤对引力力矩的响应来获取信息。作用在扭秤上的力矩与扭秤的几何参量有关,因此为了得到准确可信的实验结果,需要精确计算系统各参量测量不确定度的影响。本文从实验原理出发结合具体的实验设计方案对周期法测牛顿万有引力常数G和近距离牛顿反平方定律实验的相关参量进行了详细分析。在双球体吸引质量周期法测G实验中,考虑到钨丝存在滞弹性效应且磁阻尼系统和扭秤之间有耦合作用,因此重新推导了引力常数G的解析表达式,并且对实验中的几何参量以及质量、密度等进行误差分析,单独建模讨论了扭秤的平行度、垂直度及吸引质量的质心偏离对G值的影响,得出几何参量对测G实验贡献的总误差为11ppm的结论。在双丝双摆测量扭丝滞弹性效应实验中,本文推导了在两个频差很小的频率下钨丝扭转系数的变化量与扭摆频率间的数学关系,分析了各几何参量对滞弹性效应的影响,并根据该实验结果对G的测量值进行修正。此外本文还对亚毫米范围牛顿反平方定律检验实验中吸引质量作用于扭秤的引力力矩进行了数学建模,详细计算了吸引质量和扭秤检验质量的间距从120μm变为240μm的过程中引力力矩改变量随间距的变化,最后发现吸引质量和扭秤的设计能够保证间距在这个范围内变化时引起的牛顿引力力矩变化足够小,从而满足了实验要求。
其他文献
本文针对初中长度测量教材编写中存在的问题,通过长度单位的规定性、长度测量的比较性及实践性3个环节,深入揭示了长度测量的本质内涵,使教学完成了从物理知识到物理方法,从物理
中国古代的君臣关系 ,可以分成主奴关系和普通的尊卑关系两种类型。元代以前的君主官僚制社会中 ,由于官僚制度等因素的制约 ,名义上无限至上的君权在行使中受到很大限制 ,君
分析了采用光素数地址码的异步OCDMA系统设计原理,阐述了OptiSystem软件针对光系统的强大仿真功能。在设计原理的基础上,采用光纤延时线编码技术给出了基于OptiSystem的异步O
星型的含硅希夫碱液晶具有许多不同于传统液晶的良好性能,既有液晶分子的各向异性等特征,又具有有机硅化合物的耐老化、电气绝缘等特性。本文设计合成了6种未见报道的希夫碱型
本文在回顾教学评价相关研究文献的基础上,通过对国内不同地区的学校、同一地区的不同学校、同一学校不同专业及不同性别的学生对影响课堂教学效果的因素的调研,运用社会科学
核酸碱基广泛存在于生物体系中,是生物体重要的基本构成部分。核酸碱基在电子激发态时寿命很短暂,期间会经历多变的光诱导反应类型,并可能导致突变或致癌的后果。在吸收紫外光后
IPv6技术作为下一代互联网核心技术,日益受到人们的重视。同时,如何解决IPv6网络的路由问题也已成为当前研究及应用的热点。本文主要介绍IPv6网络中IGP的两个典型协议RIPng和
光子晶体是一种介电材料在空间呈周期排列的晶体结构,其特征尺寸大小处在光波长量级,对光子的传输具有调控作用,利用不同结构的光子晶体可以制备功能各异的光学元器件。光子晶体
在分析天目湖网络营销尤其是自媒体营销影响旅游者态度以及购买决策的背景下,设计了天目湖景区自媒体营销对旅游者决策影响调查问卷。通过问卷调查,分析了到访天目湖景区游客
采用问卷调查法对长春市高校开展闲暇体育活动进行调查研究.结果认为,大部分学生对开展闲暇体育活动持积极态度,少数学生认识上有误区,认为'没病就是健康';学生参加