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簡介/陳育霖
教學網頁[冒牌自然老師]
測出比實驗室當中既有儀器更大的物體質量, 讓人類對於物理學的發展產生了另一層新的認識, 同時了解科學對於世界的影響應該比一般人想像的更多. 一篇文章要把以下三件事情都說清楚實在不容易, 細節另外為文介紹. 這個問題源自專題實驗中利用中學課程中誤差甚小的單擺實驗測地球質量, 蔡沛愷自己尋找的其他的可能方式和大家分享. 許多人誤解資優教育就是超前教育, 國中學高中或大學的課程只算是超前學習, 既然是特殊教育, 就是不同於一般的學習進程.

撰文/蔡沛愷
2012年12月26日星期三
永和國中數理資優班2014年畢業班
擅長實驗技術
個人科學研究部落格http://m24639297.blogspot.tw/

地球質量大約5.97×10²⁴kg，那麼要如何測量出來呢？總不可能拿秤來量吧！將在此介紹三種測量地球質量的方法：
(1).卡文迪西(Herny Cavendish)在18世紀做了個有名的實驗，用精密的儀器，測出了萬有引力常數的值(6.67×10^-11 m³kg^-2s^-1)，由此就能由牛頓的萬有引力定律推出地球的質量了。
[大圖]

(2).可以用單擺的小擺角振動，測量振動周期，並且利用公式可以求出重力加速度，再由重力加速度與萬有引力常數，推算出地球的質量：
[大圖]


(3).下表為阿波羅11號飛離地球，火箭熄火後所測得的數據。
[大圖]

 太空船的總質量m=44000，萬有引力常數G=6.67×10^-11
(本題出自2013年物理奧林匹亞國家代表隊初選試題)
解：利用力學能守恆，因為是相同的火箭，失去動力後的「飄盪」，所以不同時間點的力學能會守恆。任選兩組數據，各自算出力學能總和，兩邊相等，就可以解方程式求出地球質量：
[大圖]



卡文迪西的扭秤裝置[大圖]
繪圖/陳育霖