lunes, 4 de abril de 2016

Cavendish. La constante de gravitación universal


Cavendish. La constante de gravitación universal

1.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.

La Royal Society es la más antigua sociedad científica del Reino Unido y una de las más antiguas de Europa. Se suele considerar 1660 como el año de fundación de esta sociedad a pesar de que un grupo de científicos ya que reunía con cierta periodicidad. Esta sociedad tenía como objetivos el impulso de la investigación científica y la difusión del conocimiento para beneficio de la humanidad. Algunos de los más importantes científicos que formaban esta sociedad eran: Charles Darwin, Robert Hooke, Benjamin Franklin, Isaac Newton, Stephen Hawking… Entre los logros destacan las notas de Benjamin Franklin sobre como hacer volar una cometa, la teoría de Newton sobre la luz y los colores, el estudio de Edward Stone sobre los inicios del descubrimiento del ácido sulfúrico y la producción de la aspirina, un estudio de Stephen Hawking sobre los agujeros negros…

2.De acuerdo con el libro, Cavendish midió la composición química del aire. Realiza un diagrama de sectores con una hoja de cálculo que incluya los gases más importantes por su abundancia y compara tus resultados con los que muestra el libro. Investiga qué es el flogisto y por qué cayó en desuso. ¿Te atreves con este experimento? Captura de pantalla (57).png

El flogisto era una sustancia invisible que supuestamente existía en todas las cosas materiales, lo que explicaba su combustión.
Esta sustancia fue eliminada de la ciencia cuando se descubrió el oxígeno.  

3.Cavendish realizó importantes descubrimientos de Química. Investiga sobre las propiedades del Hidrógeno y sobre la composición química del agua.  


Hidrógeno:
  • Propiedades: mal conductor del calor y de la electricidad, debido a su fragilidad, este no metal no se puede extender para formar láminas ni estirarse para formar hilos.
  • Características: forma normal gaseosa, está dentro del grupo de los no metales. Tiene un aspecto incoloro. Su símbolo químico es H y su número atómico es 1.  

Molecula de agua.jpg
Composición del agua: está formada por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno.


4.¿Qué es el calor específico de una sustancia? Lee las páginas 161 a 170 de tu libro de texto.

El calor específico de una sustancia es una magnitud física que indica la capacidad de un material para almacenar energía interna en forma de calor. El calor específico es pues una propiedad intensiva, por lo que es representativa de cada sustancia, mientras que la capacidad calorífica, de la cual depende, es una propiedad extensiva y es representativa de cada cuerpo particular.



5.Cavendish también fue un adelantado a su tiempo. Aunque no entró en la historia por su descubrimiento, ¿qué es la Ley de Coulomb? Realiza una comparativa, señalando las analogías y diferencias que encuentras entre esta ley y la Ley de Gravitación Universal (recuerda la actividad Explicación matemática de la LGU)

La ley de Coulomb establece que es la fuerza entre dos cargas eléctricas puntuales, constituye el punto de partida de la Electrostática como ciencia cuantitativa.Entendemos por carga puntual una carga eléctrica localizada en un punto geométrico del espacio.Fue descubierta por Priestley en 1766, y redescubierta por Cavendish pocos años después, pero fue Coulomb en 1875 quien la sometió a ensayos experimentales directos.
Una de las diferencias que encuentros es que las masas siempre son positivas en la ley de Newton, lo que determina que la fuerza gravitacional siempre será de atracción.En cambio la fuerza eléctrica de la ley de Coulomb es de atracción solamente entre cargas de signo diferente.
En la ley de Coulomb sus efectos son más evidentes en pequeños cuerpos por ejemplo los atamos  y en la ley de Gravitación Universal sus efectos son más evidentes en grandes cuerpos como los planetas.


6.¿Qué es un condensador eléctrico? ¿Serías capaz de fabricar uno con material casero?

Un condensador eléctrico es  es un dispositivo pasivo, utilizado en electricidad y electrónica, capaz de almacenar energía sustentando un campo eléctrico. Está formado por un par de superficies conductoras, generalmente en forma de láminas o placas separadas por vacío. Las placas, sometidas a una diferencia de potencial, adquieren una determinada carga eléctrica, positiva en una de ellas y negativa en la otra, siendo nula la variación de carga total.
La verdad es que si investigara podría saber como hacer un condensador eléctrico casero, pero ahora mismo no.

7.Cavendish inventó un termómetro que funcionaba sin mercurio, pero, ¿cómo funciona un termómetro? ¿Qué tipos de escalas térmicas existen?

Generalmente usamos el termómetro en el ámbito de la salud para saber si tenemos fiebre o no, pero este no es el único uso que se le puede dar a un termómetro. Mismamente, cuando salimos a la calle medimos la temperatura exterior con un termómetro. Los termómetros están normalmente fabricado con mercurio ya que este se dilata cuando está expuesto al calor. Cuando el mercurio que está dentro del termómetro recibe calor, éste recorre el tubo hasta marcar un número en la escala numérica. Así podemos medir la temperatura de un organismo o de cualquier otra cosa. Además de la escala que está en grados-centígrados llamada Celsius (ºC) existen otras escalas térmicas: escala Farenheit (ºF) es la unidad de temperatura en el sistema anglosajón de unidades, utilizado principalmente en Estados Unidos; escala Kelvin (K) el cero absoluto se encuentra a -273,15 °C y es inalcanzable; grado Réaumur (ºR) actualmente en desuso.




8.Entramos en las cuestiones relacionadas con el experimento en cuestión: ¿Qué es el centro de gravedad de un cuerpo?

El centro de gravedad es el centro de simetría de masa, donde se intersecan los planos sagital, frontal y horizontal. En dicho punto, se aplica la resultante de las fuerzas gravitatorias que ejercen su efecto en un cuerpo. El centro de masa sólo concuerda con el centro de gravedad si el campo gravitatorio es uniforme por la acción de un vector de magnitud y dirección constante.



9.Llegamos al plato fuerte del capítulo: el experimento de Cavendish (aquí podéis realizarlo virtualmente). Lo ideal sería diseñar vuestra propia experiencia, pero se trata de una tarea bastante ardua (el autor cita un interesante artículo de la revista Investigación y Ciencia al respecto), por lo que nos conformaremos con que hagáis una descripción del experimento y contestéis a la pregunta: ¿por qué Cavendish no podía medir desde la sala dónde se encontraba la balanza de torsión?



10.Para concluir el trabajo, investiga por qué no es buena idea utilizar materiales como el hierro o el acero para realizar el experimento. ¿Qué es el magnetismo? ¿qué otros materiales evitarías en caso de diseñar la experiencia?

No es buena idea utilizar materiales como el hierro o el acero para realizar el experimento porque interactúan con el campo magnético.Se llama magnetismo a aquel fenómeno físico por el cual los materiales ejercen fuerzas, ya sea de atracción o de repulsión, sobre otros materiales con los cuales interactúan.Todos los  materiales, algunos en mayor grado y otros en un grado menor han recibido la influencia de un campo magnético.Evitaría materiales como el níquel, el cobalto y sus correspondientes aleaciones denominadas imanes ya que presentan propiedades magnéticas detectables.

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