Měření planckové konstanty s LEGO
pro téměř 130 let, kilogram byl definován malým platinou a iridiovým válci, který se sedí v trezoru mimo Paříž. Každá jiná jednotka měření je definována reprodukovatelným fyzikálním jevem; Druhý je přesný počet oscilací atomu cesného a metru je délka světla putuje za 1/2009792458. sekundy. Pouze kilogram je definován skutečným předmětem, dokud NIST a Mezinárodní výbor vážení a kroky definuje jako funkci Planck Constant. Jak změřte Planck Constant? S bilancí watt. Jak vytvoříte váhu watt? S LEGO, samozřejmě.
Vyváženost watt vypadá jako dvojnásobná měřítko, kde může být jedna hmotnost porovnána s jinou hmotností známé hmotnosti. Místo použití dvou zbraní má vyvážení wattů pouze jednu ruku, přinesenou do rovnováhy proudem proudem přes cívku. Mechanická moc v rovnováze – způsobené cokoliv je na vyvážené desce – může být pak porovnána s elektrickou energií, a nakonec se plancková konstanta. To bude brzy součástí formální definice kilogramu a ano, zařízení k měření tohoto může být vyrobeno z LEGO.
Jediné hlavní části non-lego v bilanci LEGO watt je několik cívek drátu navinuté kolem PVC trubky a několika neodymových magnetů. Ty jsou umístěny na obou pažích rovnováhy, a pár laserů se používá k zajištění, že oba ramena zůstatku jsou hladiny. Data se shromažďují měřením cívek přes několik analogových kolíků na labjack a fidget. Jakmile se měří napětí a proud indukovaný v každé cívce, může být výpočtem vypočítán, pak plancková konstanta, a nakonec, jak uzavřít hmotnost na bilanční pánvi je skutečný, idealizovaný kilogram. Navzdory tomu, že je vyroben z Lego, tento systém může měřit gramovou hmotu na 1% nejistotu.
Autoři zahrnovali seznam dílů lego, z nichž mnohé by se mohly nalézt v každé obrovské vany Lego v 8-letý šatník. Jediná opravdu drahá věc na bom je 16bitový USB DAQ; Kromě toho je to něco, co může někdo stavět.
Díky [Matt] pro špičku.