Cavendish pasó a formar parte de la Royal Society en el año 1760.
La Royal Society es la sociedad científica más antigua de toda Inglaterra y es una de las más antiguas de Europa. Se fundó en 1660 pero años atrás ya habían grupos de científicos que se reunían.
El objetivo principal de esta academia científica era promocionar y difundir las investigaciónes científicas realizadas.
Varios científicos pertenecieron a la fundación: Gottfried Leibniz, Robert Boyle, John Evelyn, Robert Hooke, John Wilkins ,Charles Darwin, Benjamin Franklin, John Wallis,William Petty y Thomas Willis.
Cavendish estudió la composición química del aire
El flogisto es una sustancia imaginária o hipotética que representa la inflamabilidad, es una teoría científica que dice que toda sustancia susceptible de sufrir combustión contiene flogisto, y el proceso de combustión consiste en la pérdida total de dicha sustancia. Esta teoría fue revocada por sencillos experimentos de los cuales destacaron los de Cavendish y Priestley. Fue postulada a finales del siglo XVII por los químicos alemanes Johann Becher y Georg Stahl para explicar la combustión.
El hidrógeno es el primer elemento que consta en la tabla periódica. En condiciones normales es un gas inodoro, incoloro e insípido, compuesto de moléculas diatómicas (H2). El átomo de hidrógeno con símbolo H, consta de un núcleo de unidad de carga positiva y un solo electrón. Tiene número atómico 1 y peso atómico de 1.00797. Tiene distintos isótopos reconocidos: Protio(1), deuterio(1,1) y tritio(2,1)
H2O: El agua es un compuesto fromado por dos átomos de hidrógeno (H) y un átomo de oxígeno (O) unidos mediante sendos enlaces covalentes, de manera que la molécula tiene una forma triangular plana con un ángulo de 104,5º
Calor específico
El calor es energía que se transfiere y como cualquier energía no se destruye, que pasa de un cuerpo a otro como consecuencia de una diferencia de temperatura, el calor es energía en tránsito.
El calor específico de un cuerpo se define como la cantidad de energía que intercambia un kilogramo de una determinada sustancia cuando se modifica en un kelvin su temperatura. Su unidad en el SI es J/kg K. (la variación de temperatura depende de la masa del cuerpo).
A mayor calor específico de una sustancia más energía se necesita para producirle un determinado incremento de temperatura y más energía desprende cuando se enfría en esa misma proporción. También, cuanto mayor sea la energía transferida más rápidamente varía la temperatura.
De aquí se deduce que la cantidad de energía transferida por medio del calor se puede calcular mediante: Q= m c (T2 – T1)
Q es la energía transferida en julios, m es la masa en kg, c es el calor específico en J/kg K, T2 es la temperatura más alta y T1, la más baja.
Según el principio de conservación de la energía, la energía transferida por medio de calor de un cuerpo caliente a otro frío debe conservarse; es decir, la energía que cede el cuerpo que está a mayor temperatura debe ser igual a la que gana el cuerpo frío (Qcedido= Qabsorbido)
Cuando se mezclan dos sustancias a distintas temperaturas, una caliente de masa m1, calor específico c1 y temperatura T1, y otra fría de masa m2, calor específico c2, y temperatura T2, con el tiempo la mezcla alcanza la misma temperatura final Tf. De la ecuación anterior se deduce: m1 c1 (T1-Tf) = m2 c2 (Tf-T2)
Ley de Coulomb
La ley de Coulomb se estudiaba t se investigaba en el año 1785 mediante un instrumento llamado balanza de torsión, con la cual se pudieron realizar mediciones que permitían establecer el valor de la fuerza de interacción entre cargas eléctricas.
En esta experiencia se pudo además esclarecer que cargas del mismo signo se repelen y cargas de signos contrarios se atraen.
El enunciado de la ley de Coulomb (en el vacío)dice así: La fuerza F de acción recíproca entre cargas puntuales es directamente proporcional al producto de las cargas eléctricas (q y q') e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa (d).
Siendo:
- K la constante =9x109 N.m2/C2
-q y q’ cargas eléctricas, medidas en C (Coulomb*)
-d la distancia medida en metros
*Coulomb: Valor de una carga que repele a otra colocada a un metro de distancia, estas cargas se repelen con una fuerza de 9.919 newtons. La ley de Coulomb permite establecer el valor de la fuerza de interacción entre cargas eléctricas.
La Ley de Gravitación Universal establece el valor de la atracción que tiene lugar entre dos cuerpos con una masa por tanto:
-Las fuerzas son directamente proporcionales al producto de las materias que actuan de manera recíproca (masa y carga).
-Ambas fuerzas son inversamente proporcionales al cuadrado de la distancia que los separa.
-La ley de Gravitación Universal puede ser solamente de atracción. (La fuerza entre masas es siempre atractiva).
-La ley de Coulomb puede ser de atracción o repulsión.
-Además, la magnitud de la fuerza eléctrica de Coulomb depende del medio que separa las cargas, mientra que la fuerza gravitacional es independiente del medio.
Condensador eléctrico
Un condensador eléctrico es un dispositivo de caracter pasivo, usado en los ambitos de electricidad y electrónica que es capaz de almacenar energía sustentando un campo eléctrico.
Está constituido por un par de superficies conductoras, generalmente con forma de láminas, en situación de influencia total (todas las lineas de campo eléctrico que parten de una van a parar a la otra) separadas por un material dieléctrico o por el vacío. Las placas, adquieren una determinada carga eléctrica, positiva en una de ellas y negativa en la otra, siendo nula la variación de carga total. (es decir, que se compone de un terminal positivo y negativo muy unidos, separados únicamente por un aislante. )
Aunque visto desde la física un condensador no es capaz de almacenar carga ni corriente eléctrica, sino que simplemente almacena 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.
Termómetros
El termómetro es un instrumento de medición de temperatura, Termo(temperatura)-metro(medida). Inicialmente se fabricaban aprovechando el fenómeno físico de la dilatación, por lo que predominaba el uso de materiales con elevado coeficiente de dilatación, de modo que al aumentar la temperatura, su estiramiento era fácilmente visible. El metal base que se utilizaba en este tipo de termómetros ha sido el mercurio, encerrado en un tubo de vidrio que incorporaba una escala graduada. El mercurio se dilata a temperaturas de a partir de 35 ºC, por lo que es el mas apto para medir temperaturas corporales, además de ser de los escasos metales que se encuentra en estado líquido a temperatura ambiente. El termómetro de mercurio fue inventado por Gabriel Fahrenheit en el año 1714. A parte del termómetro de mercurio con el paso de los años se han fabricado otros como lo son: de presión o tensión, eléctricos y pirómetros.
Escalas de temperatura
La escala térmica más usada es la centígrada (°C) también conocida como Celsius. En esta escala, el cero (0°C) y los cien (100°C) grados corresponden respectivamente a los puntos de congelación y de ebullición del agua (ambos a la presión de 1 atmósfera). Además de esta hay otras como la Fahrenheit (°F). El grado Fahrenheit es la unidad de temperatura en el sistema anglosajón de unidades, utilizado principalmente en EEUU. Su relación con la escala Celsius es: °F = °C × 9/5 + 32 ; °C = (°F − 32) × 5/9, la Réaumur (ºR), actualmente en desuso. Su relación con la escala Celsius es: °R = °C × 4/5 ; °C = °R × 5/4 y la Kelvin (TK) o temperatura absoluta, es la escala de temperatura del SI. Aunque la magnitud de una unidad Kelvin (K) coincide con un grado Celsius (°C), el cero absoluto se encuentra a -273,15 °C ( inalcanzable según el tercer principio de la termodinámica). Su relación con la escala Celsius es: TK = °C + 273,15
Equilibrio de los cuerpos
El centro de gravedad de un cuerpo es el punto respecto al cual las fuerzas que la gravedad ejerce sobre los diferentes puntos materiales que constituyen el cuerpo producen un momento resultante nulo. El centro de gravedad de un cuerpo no corresponde necesariamente a un punto material del cuerpo. Así, el centro de gravedad de una esfera hueca está situado en el centro de la esfera que, obviamente, no pertenece al cuerpo. El equilibrio forma parte de nuestra vida cotidiana, y está estrechamente relacionado con la fuerza de rozamiento. Sin ella, sería casi imposible lograrlo.
El experimento de Cavendish estableció la primera medida de la constante de gravitación universal (G) y por lo tanto, la masa de los planetas y del Sol.
En un principio, John Michell construyó una balanza de torsión para estimar el valor de la constante de gravitación universal. Sin embargo murió sin poder completar su experimento y el instrumento que había construido llegó a manos de Henry Cavendish.
Éste se interesó por la idea de Michell y reconstruyó el aparato, realizando varios experimentos muy cuidadosos con el fin de determinar la densidad media de la Tierra («pesar el mundo»). Sus informes aparecieron publicados en 1798 en la publicación Philosophical Transactions de la Royal Society.
El instrumento consistía en una balanza de torsión con una vara horizontal en cuyos extremos se encontraban dos esferas de plomo de idéntica masa. Esta vara colgaba suspendida de un largo hilo. Cerca de las esferas, Henry Cavendish dispuso dos esferas de plomo de unos 175 kg cada una, cuya acción gravitatoria debía atraer las masas de la balanza produciendo un pequeño giro sobre ésta. Para impedir perturbaciones causadas por corrientes de aire, Cavendish emplazó su balanza en una habitación a prueba de viento y midió la pequeña torsión de la balanza utilizando un microscopio.
Para realizar el experimento tuvo que tener mucho cuidado, de hecho, no pudo medir desde la misma sala porque las masas se atraen, y si él hubiera entrado en la sala, sería una masa más e interferiría en el experimento. Consiguió con el experimento hallar el valor de la gravitación universal G: 6,74·10-11 , sin a penas margen de error, pues su valor real es 6,67·10-11.
¿Qué es el magnetismo?
El magnetismo es un pincipio o fenómeno físico por el que los objetos ejercen fuerzas de atracción o repulsión sobre otros materiales. Hay algunos materiales conocidos que han presentado propiedades magnéticas detectables fácilmente como el hierro, cobalto, níquel y sus aleaciones que comúnmente se llaman imanes. Sin embargo todos los materiales son influidos, de mayor o menor forma, por la presencia de un campo magnético.
Si realizásemos la experiencia deberíamos evitar materiales magnéticos como los ya citados y objetos que los contengan, ya que podrían verse influidos por campos magnéticos y perjudicar al experimento.
Por: Santiago Agüí, Celia Santana y Jorge Riego
