De reversieslinger, een keerpunt in de geschiedenis
van de zwaartekrachtsmetingen.
Covert Strang ran Hees
In/riding.
Voor het meten van de zwaartekracht op aarde staan in de praktijk twee methoden ter beschikking:
het meten van de periode van een slinger en de vrije val. Deze laatste methode is pas sinds 1965
opgekomen omdat de valtijd van een voorwerp zeer moeilijk nauwkeurig te bepalen is. Met behulp van
interferentie van laserlicht en een atoomklok kan men tegenwoordig een precisie van 10-9 g bereiken
(g is de versnelling van de zwaartekracht op aarde).
Vóór 1965 was de slingermethode echter het meest nauwkeurig:
10 g. Met name de zogenaamde "reversie slinger" is erg interessant
vanuit mechanisch en mathematisch oogpunt, zodat het jammer zou
zijn als deze methode vergeten zou worden. Hieronder volgt de
beschrijving.
Geschiedenis.
De slingermethode werd het eerst voor uurwerken toegepast door
Christiaan 1 luygens in l(>56. Hij construeerde slingeruurwerken die
over heel Europa verkocht werden. Daarbij viel het op dat de
klokken in Scandinavië voor gingen lopen en in Italië achter.
I luygens dacht reeds dat dit kwam, omdat de zwaartekracht in
Scandinavië groter is dan in Italië.
Door de verbeteringen van de slingermethode in de 19e eeuw was het apparaat ran Defforges ran reap.
mogelijk het verloop van de zwaartekracht over de aarde te bepalen Strasser cV- Ilolnle en Bianchica.
en daaruit kon men o.a. de afplatting en totale massa van de aarde 1900 (coll. 'li I), afd. Geodesie).
berekenen. Verder leverden de zwaartekrachtsmetingen een grote
bijdrage aan het geofysisch onderzoek. Nieuwe theorieën over gebergtevorming en isostasie werden
hierop gebaseerd.
I let probleem van zwaartekrachtsmeting met een slinger is dat de lengte van de slinger precies gemeten
moet worden. In 1800 schreef Pronv een theoretische verhandeling waarbij het begrip reversieslinger
werd ingevoerd. Daarbij wees hij erop dat men een slinger kan omdraaien en om een tweede draaipunt
kan laten slingeren zodat de slingertijden voor beide draaipunten gelijk zijn. De lengte van de slinger is
dan de afstand tussen de draaipunten. Dit is een zeer opmerkelijke uitvinding omdat dit idee niet voor
de hand ligt. Ook de verdere uitwerking van de metingen en de instrumentele verbeteringen die in de
19e eeuw werden ontwikkeld zijn erg interessant.
In 1811 toonde Bohnenberger aan dat de slingertijden niet exact gelijk hoeven te zijn. maar dat een
benadering voldoende is en dat men dan een correctie hiervoor kan uitrekenen. De eerste reversies
linger die geconstrueerd werd is van Kater in 1826. Nadien zijn in de 19e eeuw vele verbeterde versies
van de reversieslinger gebouwd. De problemen lagen vooral in de wrijving en opwaartse druk van tie
lucht, temporatuurscorrecties. het meeslingeren van het statief, de stabiliteit van de ophangpunten en
de wrijving in het draaipunt.
Bessel heeft verbeteringen aangebracht door de invloed van de meeslingerende lucht en het rollen van
de draaipunten te analyseren. Hij bewees dat een symmetrische vorm van de slinger deze storingen
vermindert (1849).
Fig. I Slingeruurwerk en slinger
0
