В работе
http://samlib.ru/editors/d/doroshew/prmag.shtml я привёл описание опыта, показывающего, что механическая упругость тел имеет электрическую природу.
Здесь приведу ещё один простой опыт, доказывающий, что основа механики - электромагнетизм.
Для этого необходимо сделать динамометр из прямой пружинной проволоки с площадью сечения
s = 1 мм
2 и длиной
l = 1м. Растягивается проволока грузом, создающим силу
p. Деформация проволоки
Δl измеряется микрометрической головкой.
В соответствии с законом Гука
https://dic.academic.ru/dic.nsf/bse/81926/Гука механическое напряжение
σ =p/s пропорционально возникающей деформации
ξ=Δl/l:
σ= Eξ,
где,
Е - модуль Юнга (для стали
Е = 210ГПа).
Механическое напряжение
σ= Eξ действует во всех точках проволоки и компенсируется равной ему напряжённостью электрического поля в кристалле железа
https://scask.ru/e_book_kphis.php?id=47 σ1 = Δf/r12 , Па
где,
Δf = e2/4πεr2ξ2- приращение кулоновской силы между ионом и "электронным газом" на среднем расстоянии
r =e2/4πεw= 5*10
-17 м;
w- энергия металлической связи = 390 кДж/моль ;
r1 = 2,5* 10
-10 м - постоянная кристаллической решётки [5],
e, кул - элементарный заряд;
ε - электрическая постоянная вакуума 8,85* 10
12, Кул
2/Нм
2;
σ1 = e2/4πεr12r2ξ2,
Поскольку
σ= Eξ =σ1 , найдём значение элементарного заряда
e =√4Eξ3πεr12r2≈ 6*10-14 √ξ3 ≈ 2*10-19 Кул,
при
ξ=Δl/l ≈10
-3 м -показания динамометра. (Станет теплее - проверю).
Вывод.
Простой опыт позволяет:
- измерить фундаментальную физическую константу – заряд электрона, тем самым показав электрическую природу законов Гука и Кулона и жёсткую связь механики с электромагнетизмом на микроуровне;
- доказать универсальность законов Гука и Кулона для макро- и микромира.