2 装置の説明
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実験装置は左の図のようになっています。(詳しい構造は実験書を参照してください)
分度器Aは、「球BがA球に対してどれだけの角度をなしてつり合っているか」を読むもの。分度器Bは、ばねによる捩(ねじ)れ角を読むものです。
帯電球Bは回転用マグネットによって動かすことができます。
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帯電させていない時の様子を見てみましょう。
A,B両球は接触しています。しかし、両球は帯電していないために互いに力を及ぼしていません。
回転指針は分度器Bにおいてほぼ0度を差しています。これはつるまきばねによる捩れがない状態を示しています。
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今度はA球にのみ帯電させて、回転用マグネットでB球がA球に接触する位置に戻すことで再びB球との接触を試みました。
しかし、何らかの斥力が働いたために、その位置まで戻ることができません。
やがてB球はA球と離れたある角度で静止しました。
(ムービーを再生せよ)
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その斥力を仮に「クーロン力」と名付けてしまいましょう。
クーロン力はバネの復帰力モーメントとつり合っています。バネの復帰力モーメントは、ねじれ角の大きさを見ることで知ることができます。
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つまり、定性的に言って次のことがわかります。
斥力(クーロン力)が働いた分だけ、バネのねじれが生じるということです。
それでは具体的にその斥力の性質について見ていきましょう。
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