मरोड़ संतुलन
एक मरोड़ संतुलन एक उपकरण है जिसका आविष्कार बहुत छोटे बलों को मापने के लिए किया जाता है जैसे कि छोटे द्रव्यमानों के बीच गुरुत्वाकर्षण बल या आवेशित गोलाकारों के बीच चुंबकीय बल। मरोड़ संतुलन में एक क्षैतिज छड़ होती है, जिसके दोनों सिरे एक समान होते हैं। क्षैतिज रॉड एक तार पर घूमता है जो इसके केंद्र में इसका समर्थन करता है। समान द्रव्यमान के छोटे, छोटे क्षेत्रों, या आवेशों को घूर्णन रॉड के सिरों पर गोले के करीब रखा जाता है, जिससे वे आकर्षित होते हैं और तार मुड़ जाते हैं। तार में मोड़ की मात्रा तब गणितीय रूप से स्थिर गोले और चलती हुई छड़ के बीच बल की मात्रा में परिवर्तित हो सकती है।
जब एक मरोड़ संतुलन में गोले के द्रव्यमान को ज्ञात किया जाता है, तो वैज्ञानिक गुरुत्वाकर्षण के न्यूटन के व्युत्क्रम वर्ग कानून में डालने के लिए एक गुरुत्वाकर्षण स्थिरांक की गणना कर सकते हैं। इन परिणामों से, अज्ञात द्रव्यमान के क्षेत्रों के बीच की छोटी ताकतें प्राप्त की जा सकती हैं। अज्ञात द्रव्यमान के स्थिर गोले और ज्ञात द्रव्यमान के गतिमान क्षेत्रों के बीच बल एक निश्चित समय में क्षैतिज छड़ के आगे और पीछे की संख्या को देखते हुए पाए जाते हैं। रॉड के आगे और पीछे आंदोलन की आवृत्ति तार में तनाव संबंधी तनाव से संबंधित है, जिससे अज्ञात बलों की गणना की जा सकती है।
1783 में, एक भौतिक विज्ञानी, चार्ल्स-ऑगस्टिन डी कूलम्ब ने अपनी खोज प्रकाशित की कि व्युत्क्रम वर्ग कानून, जिसे गुरुत्वाकर्षण बलों का वर्णन करने के लिए न्यूटन द्वारा प्रस्तावित किया गया था, को आकर्षक या प्रतिकारक चुंबकीय प्रभारों पर लागू किया जा सकता है। कूलम्ब के नियम में, वस्तुओं के बीच आकर्षक या प्रतिकारक बल, उनकी चुंबकीय विशेषताओं के कारण, एक निरंतर की आवश्यकता होती है, कूलम्ब बल स्थिर होता है। जब मरोड़ संतुलन के चलती और निश्चित क्षेत्रों पर आरोप ज्ञात होते हैं, तो निरंतर गणना की जा सकती है। इसके बाद, अज्ञात आवेशों के निश्चित गोले स्थापित किए जा सकते हैं और उनके बीच आकर्षक और प्रतिकारक बल लगाए जा सकते हैं और चलती छड़ की गणना क्षैतिज छड़ के आगे और पीछे की गति को मापकर की जा सकती है।
क्रमिक मरोड़ संतुलन उनके माप में अधिक परिष्कृत और सटीक हो गए हैं। वैज्ञानिकों ने उल्लेख किया कि संतुलन में क्षैतिज छड़ को एक प्रारंभिक धक्का देने से, छड़ का समर्थन करने वाले पतले तार में धात्विक परमाणुओं का अत्यंत छोटा प्रतिरोध एक निश्चित दर पर क्षैतिज रूप से आगे और पीछे घूम सकता है। गोलाकार पिंडों के बीच असीम बल के संपर्क में आने पर धातु के तार में तनावपूर्ण तनाव का संबंध व्युत्क्रमानुपाती वर्ग समीकरणों में अज्ञात रूप से सफलतापूर्वक मापता रहता है।
