Die Gravitationsdrehwaage nach Cavendish weist die Anziehungskraft zwischen Bleikugeln nach. Die Bewegung der empfindlichen Torsionswaage wird mit einem Lichtzeiger auf die gegenüberliegende Hörsaalwand projiziert. Die Gravitationskonstante lässt sich entweder mit der mehrere Stunden dauernden Endausschlagmethode oder mit der nur wenige Minuten dauernden Beschleunigungsmethode bestimmen.

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Mit der Gravitationsdrehwaage nach Henry Cavendish (1798) wird die Anziehungskraft zwischen zwei Massenpaaren gemessen. Die Gravitationskraft bewirkt eine Beschleunigung der Massen.
Aus dem Weg-Zeit-Gesetz für die beschleunigte Bewegung \(s=\frac{1}{2}a\cdot t^{2}\) kann die Beschleunigung a graphisch bestimmt werden, indem man \(s=s(t^{2})\) aufträgt. Mit Kenntnis der Apparatekonstanten (siehe P002) wird daraus die Gravitationskonstante G ermittelt.

Hinweise zur Durchführung:
Wegen der Nullpunktsunruhe muss die Waage phasenrichtig gestartet werden.
Beruhigungsdauer der Drehwaage: ca. 90 min.

Hinweise zum Aufbau:
Die Gravitationsdrehwaage wird nicht mehr auf das Sandbett gestellt, sondern auf die Schwingungsdämpfungsplatte (vibration isolator) TS-140 von TableStable.
Die Waage muss mindestens einen Tag vor der Messung im Hörsaal aufgestellt werden, was viel Geduld erfordert. Hantelhalterung lösen, auspendeln lassen. Die Waage muss über den ganzen Bereich frei schwingen können!

Alternativer Aufbau mit einer Photodiodenkette
Dreht man die großen Massen, so kann der Drehwinkel mit einer Photodiodenkette registriert werden. Dadurch können die Ruhelagen der kleinen Massen bestimmt werden. Die Einschwingdauer beträgt rund eine Stunde.
Hinweise zur Justierung:
Die starken Reflexe von der Glasscheibe der Gravitationswaage sollen über den roten Leuchtdioden sein.
Die schwachen, wandernden Reflexe vom Spiegel sollen auf den roten waagerechten Strichen wandern.
Die starken Reflexe vom Spiegel sollen in den Schlitz fallen.
Die grüne Diode muss leuchten. Gemessen wird mit einer Infrarotdiode.