CAVENDISH. LA CONSTANTE DE GRAVITACIÓN UNIVERSAL.

En el capítulo se menciona que Cavendish entró a formar parte de la Royal Society 

 en 1760. Newton y Hooke, entre otros ilustres científicos, también formaban parte de

ella. Describe brevemente qué es la Royal Society, cuáles son sus principales objetivos, 

cuáles han sido sus logros más importantes a lo largo de la historia y qué otros 

ilustres científicos han formado parte de ella.


 

                                                                     Cavendish

Royal Society se creó en 1660 en Londres . Sus fundadores eran sabios de la época seguidores de la filosofía experimental para intercambiar sus experiencias y conocimientos. Su nombre original fue Royal Society para la mejora del conocimiento natural y esta desde el inicio bajo la protección de la reina de Inglaterra. Entre sus creadores, están Robert Boyle, y entre sus miembros a lo largo de la historia Isaac Newton, Stephen Hawking y hasta 80 premios nobel.

 

Actualmente sus miembros pertenecen a todas las ramas de las ciencias, la ingeniería y la medicina

entre los trabajos presentados en ella, están la demostración de Benjamin Franklin que el rayo es electricidad y no un ser de fuerza sobrenatural- o la teoría de Newton sobre la luz y los colores (1672). También recoge el estudio de Edward Stone sobre el éxito de la corteza de sauce para tratar la fiebre, es decir, los inicios del descubrimiento del ácido salicílico y la producción de la aspirina.

En 1702, Georg Stahl, desarrolló la teoría del flogisto para poder explicar la combustión. El flogisto o principio inflamable, era una sustancia imponderable, misteriosa, que formaba parte de los cuerpos combustibles. Cuanto más flogisto tuviese un cuerpo, mejor combustible era. Los procesos de combustión suponían la pérdida del mismo en el aire. Lo que quedaba tras la combustión no tenía flogisto y, por tanto, no podía seguir ardiendo. El aire era indispensable para la combustión, pero con carácter de mero auxiliar mecánico.

Las reacciones de calcinación de los metales se interpretaban a la luz de esta teoría del siguiente modo: el metal, al calentarse perdía flogisto y se transformaba en su cal. Es precisamente aquí donde falla la teoría del flogisto. ¿Cómo la cal es más pesada que el metal correspondiente, pese a que éste ha perdido flogisto?. Este problema sin resolver no era tan serio en el siglo XVIII como nos parece hoy a nosotros. Mientras la teoría del flogisto explicase los cambios de aspecto y las propiedades, cabía ignorar las variaciones en la masa. Fue Lavoisier quien demostró la inexistencia del flogisto

 Lavoisier

NOMBRE	FÓRMULA	PORCENTAJE DE COMPOSICIÓN DE VOLUMEN
Nitrogeno	N2	78,10%
Oxígeno	O2	20,90%
Argon	Ar	0,90%
Dióxido de carbono	CO2	0,03%
Neon	Ne	0,02%
Helio	He	0,00%
Methane	CH4	0,00%
Krypton	Kr	0,00%
Hidrógeno	H2	0,00%
Xenon	Xe	0,00%

Con un instrumento similar a una balanza, una balanza de torsión en cuyos extremos se encontraban dos esferas de plomo de idéntica masa. Esta vara colgaba suspendida de un largo hilo. Cerca de las esferas colocó dos esferas de plomo cuya acción gravitatoria debía atraer las masas de la balanza produciendo un pequeño giro sobre ésta. Y emplazó su balanza en una habitación a prueba de viento midiendo la pequeña torsión de la balanza utilizando un microscopio.

Henry Cavendish demostró en 1766 que el hidrogeno se formaba en la reacción del ácido sulfúrico con los metales y, más tarde, descubrió que el hidrógeno era un elemento independiente que se combinaba con el oxígeno para formar agua.

Es el más simple de todos los átomos y el elemento que forma más compuestos, y como la mayoría de los gases es diatómico, pero se disocia en átomos libres a altas temperaturas.

La molécula de hidrógeno, en condiciones usuales, es un gas incoloro, inodoro e insípido.

Es la molécula más pequeña que se conoce.

Su densidad es = 76 Kg./m3, y su densidad como gas es = 273 Kg./L.

Tiene gran rapidez de transición de las moléculas a la fase gaseosa de ahí la ausencia casi total del hidrógeno en la atmósfera terrestre.

Gran facilidad de difusión y efusión.

Buena conductividad calorífica.

Estado de gas casi perfecto, lo que origina bajas temperaturas de licuefacción y fusión.

Punto de fusión es de 14025 K.

Punto de ebullición es de 20268 K.

Propiedades físicas:

Su peso atómico es de 1.00974 uma.

Su estado de oxidación son +1, -1.

Para completar su nivel de valencia captura un electrón a fin de producir el anión Hˉ.

Las combinaciones con metales alcalinos y alcalinotérreos excepto Be y Mg., son esencialmente enlaces iónicos.

Con los no metales son enlaces del tipo covalente.

Con los elementos de transición son con enlaces metálicos.

El H+, salvo en el estado gaseoso, en la química siempre se encuentra asociado por ejemplo: H3O (catión oxonio).

Tiene una estructura cristalina hexagonal.

Económicamente soluble en agua y la solubilidad no es afectada por la temperatura.

El hidrógeno reacciona con la mayoría de los elementos.

Composicion quimica del agua

Habitualmente se piensa que el agua natural que conocemos es un compuesto químico de fórmula H2O, pero no es así, debido a su gran capacidad disolvente toda el agua que se encuentra en la naturaleza contiene diferentes cantidades de diversas sustancias en solución y hasta en suspensión, lo que corresponde a una mezcla.

El agua químicamente pura es un compuesto de fórmula molecular H2O

El agua es, quizá el compuesto químico más importante en las actividades del hombre y también más versátil, ya que como reactivo químico funciona como ácido, álcali, ligando, agente oxidante y agente reductor.

El agua de la naturaleza contiene gases disueltos, esencialmente oxigeno y gas carbonico y minerales tanto disueltos como en suspensión

El calor específico es la capacidad de un material de almacenar calor en relación con su peso. Se define por la cantidad de calor a aportar a 1 kg de material para elevar su temperatura 1ºC

Cuanto mas denso es un material, mas elevada es su calor especifico.

Unidad : Julio/kg * ºC
El calor especifico del agua es de , a 0º, en condiciones de presion normales

Para los gases, hay que tener en cuenta 2 calores especiificos:

a volumen constante: la presion aumenta cuando la temperatura se eleva

a presion constante: el volumen aumenta cuando la temperatura se eleva

La ley de Coulomb dice :

Dos cargas electricas en reposo, q y q' se atraen o se repelen mutuamente con una fuerza F que :

es proporcional a cada una de las cargas

inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los separa

tiene la direccion de la linea que las une.

La fuerza es de repulsión si las cargas son de igual signo, y de atracción si son de signo contrario.

Las fuerzas que entran en juego en la ley de Coulomb son diferentes de la fuerza gravitacional por tres razones:

Primero, ellas son tanto atractivas como repulsivas, mientras que la fuerza gravitacional que existe entre dos masas es siempre atractiva.

Segundo, la fuerza electricidad no se producen entre los objetos salvo que sean frotados previamente: la sola masa no es suficiente.

Tercero es una fuerza mucho mas intensa que la fuerza gravitatoria.. La fuerza gravitacional que existe entre los masas cargadas electricamente es practicamente inexistente.

La analogia que existe entre la ley de coulomb , y la ley gravitacional se expresa mediante la formula de ambas

La fuerza gravitacional es:

F = G (m* m')/d²

donde

F: La fuerza atractiva, en newtons

G : La constante de gravitacion universal (6,67.10− 11).

m & m' : Masas , en kilogramos

d: Distancia entre las 2 masas, en metros

y la fuerza electrostatica es :

F = k (q * q') / d²

Donde

F: La fuerza atractiva, en newtons

k = Une constante 9.109

q , q' : Los valores absolutos de las dos particulas, en culombios.

d: Distancia entre las 2 masas, en metros,

Un condensador eléctrico es como una bateria, pero trabajan de manera diferente, pero ambos almacenan energia electrica

Un condensador es un componente electronico pasivo que almacena energía en forma de campo electrostatico. Aunque desde el punto de vista físico un condensador no almacena carga ni corriente eléctrica, sino simplemente energía mecánica latente; al ser introducido en un circuito se comporta en la práctica como un elemento "capaz" de almacenar la energía eléctrica que recibe durante el periodo de carga, la misma energía que cede después durante el periodo de descarga. En su manera mas simple, un condensador consiste en dos placas conductoras separadas por un aislante electrico. La capacitancia es directamente proporcional a la superfice de las placas, e inversamente proporcional a la separación entre ellas. La capacitancia tambien depende de la constante dielectrica de la substancia que separa las placas.

Se podría por tanto, hacer fácilmente uno en casa, con dos piezas de hoja de aluminio, y una pieza de papel. No sería un buen condensador en términos de capacidad de almacenaje, pero trabajaría.

El termómetro inventado por Cavendish se basa en el mismo principio que los termometros de mercurio: la dilatacion de una substancia por el calor. Esta substancia puede ser el mercurio o , en el caso de Cavendish , de alcohol tintado.

Las escalas térmicas son unidades de medida del calor . En función de distintas referencias , se establecen las diferentes existentes como pueden ser la ebullición del agua a presión de una atmósfera (100ªC) o temperatura de la fusión del hielo a una atmósfera de presión (0ªC).

Oº C=273 ºK=32ºF
100ºC=373 ºK=32ºF
-273ºC=0 ºK=-459,4ºF

donde C = grados centigadros, K= Grados Kelvin, F= grados Farenheit.

8 Entramos en las cuestiones relacionadas con el experimento en cuestión: ¿Qué es el centro de gravedad de un cuerpo? Prueba la siguiente experiencia. Diseña tu propia experiencia y grábala en vídeo. No olvides insertarla en tu blog:

El centro de gravedad de un cuerpo es el punto de concentración de las diferentes fuerzas que permiten a un cuerpo mantenerse en equilibrio

Experimento de Cavendish 

No podria haber medido esta torsion, si el estuviera en la misma habitacion tanto por la influencia de su propia “masa”, como las corrientes de aire que pudiera generar, etc. y que anularían las medidas realizadas

¿Por qué no es buena idea utilizar materiales como el hierro o el acero para realizar el experimento. ¿Qué es el magnetismo? ¿

Esos materiales son magnéticos, y por tanto, entrarían en juego las fuerzas magneticas, que alteran el experimento, y dado las pequeñas variaciones , pueden tener una influencia importante en los calculos.

El magnetismo es la capacidad de algunos materiales de atraerse o repelerse