Cavendish

Cavendish perteneció, como muchos otros grandes científicos, a la Royal Society es una de las asociaciones científicas más antiguas con más de 350 años de historia y con sede en Londres. Sus orígenes se remontan a 1640 cuando era una reunión de pensadores en la que se compartían ideas y opiniones, no fue hasta 20 años después que el arquitecto Christopher Wren, que se acordó la fundación de una sociedad para promover el saber experimental físico-matemático.

Los científicos más ilustres que han pasado por sus salas son: Isaac Newton, Charles Darwin, Benjamin Franklin, Albert Einstein, Stephen Hawking y Henry Cavendish, al que le dedicaremos esta entrada de nuestro blog.

Cavendish midió la composición química del aire, hemos hecho el siguiente gráfico con los distintos porcentajes de cada elemento:

Comparando los datos actuales (los del gráfico) con los que consiguió Cavendish nos hemos dado cuenta que el científico los midió con gran exactitud: él midió el nitrógeno y el argón juntos (a lo que llamó aire flogistizado) y observó que eran el 79, 167%, por lo que erró en menos del 1%; el resto de los gases (a lo que llamó aire desflogistizado) le dió del 20,833% errando en menos del 1%.

Antes se pensaba que el aire estaba formado por el flogisto, una sustancia invisible que existía en todas las cosas materiales y que explicaba su combustión antes de que se descubriese el oxígeno.

Cavendish hizo numerosos descubrimientos de química como las propiedades del hidrógeno: al ser un no metal, es un mal conductor de la electricidad y del calor, en la naturaleza se encuentra en estado gaseoso, ya que su punto de ebullición es de -252ºC. Se suele utilizar para procesar combustibles fósiles, para producir el amoniaco que se encuentra en los productos de limpieza, en la producción de ácido clorhídrico y el tritio, isótopo radiactivo de hidrógeno, se utiliza en las reacciones nucleares.

El agua es uno de las moléculas más habituales, compuesta por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno. sus propiedades fundamentales son: su punto de fusión es de 0ºC y el de ebullición, de 100ºC; es el único elemento que se expande al congelarse, por lo que la densidad del hielo es menor que la del agua líquida, permitiendo la vida en muchos lagos y mares helados. Su capacidad calorífica es superior que la de cualquier líquido o sólido, siendo un muy buen regulador del calor, cosa imprescindible para los seres vivos de sangre fría.

El calor específico (c) de una sustancia es una magnitud física que se define como la cantidad de calor que hay que dar a la unidad de masa (1kg) de una sustancia para elevar su temperatura en una unidad (suele depender de la temperatura inicial).

Cavendish hizo numerosos descubrimientos, de los cuales algunos no se le atribuyeron a él, como la Ley de Coulomb que dice que la magnitud de cada una de las fuerzas eléctricas con que interactúan dos cargas puntuales en reposo es directamente proporcional al producto de la magnitud de ambas cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separan y tiene la dirección de la línea que las une. La fuerza es de repulsión si las cargas son de igual signo y de atracción si son de signo contrario. La constante de proporcionalidad depende del medio.
En comparación con la LGU, esta última se refiere a la gravedad y la Ley Coulomb a el electromagnetismo. Además, la LGU es universal, ya que se cumple independientemente del medio, mientras que la Ley de Coulomb, cambia según el medio. Además, mientras la primera dice que los cuerpos siempre se atraen, la segunda depende de los signos de la carga. Ambas van en dirección radial (de centro a centro).

Un condensador eléctrico es un dispositivo pasivo, utilizado en electricidad y electrónica, capaz de almacenar energía sustentando un campo eléctrico.

El termómetro es un invento relativamente reciente y sirve para medir temperaturas. Se utilizan líquidos que se contraen  al enfriarse y se expanden al calentarse. Contienen un pequeño depósito con el líquido, conectado a un tubo muy fino por el que se puede elevar la sustancia. Cuando aumenta la temperatura, el líquido coloreado se dilata y sube por el interior del tubo. Hay diferentes escalas termométricas: Celsius (basada en la temperatura del agua), Farenhait y Kelvin (basada en el cero absoluto), siendo la última la utilizada en el Sistema Internacional de Unidades.

El centro de gravedad de un punto es el punto de aplicación de la resultante de todas las fuerzas de gravedad que actúan sobre las distintas porciones materiales de un cuerpo, de tal forma que en el momento respecto a cualquier punto de esta resultante aplicada en el centro de gravedad es el mismo que el producido por los pesos de todas las masas materiales que constituyen dicho cuerpo. Hemos realizado la siguiente experiencia sobre el centro de gravedad:

El experimento que llevó a cabo Cavendish para determinar la constante de gravitación universal implicó una balanza torsión y dos bolas con 25 kg de masa, así, mediante un espejo colocado en el centro y un rayo de luz que se reflejaba en él, pudo determinar la torsión del cable cuando los extremos se veían atraídos por las dos masas exteriores. Cavendish no podía estar en la misma habitación, ya que su masa interferiría en el experimento.

No era buena idea utilizar materiales como el hierro o el acero, ya que son materiales muy magnéticos y el magnetismo terrestre interferiría en los datos obtenidos. El magnetismo es un fenómeno físico por el cuál los objetos ejercen fuerzas de atracción o repulsión sobre otros materiales. Evitaría utilizar en la experiencia otros materiales como el níquel, cobalto y sus aleaciones (imanes).