miércoles, 10 de diciembre de 2008
The Royal Society
La Royal Society es una antigua sociedad científica fundada el 1660 por filósofos naturales (lo que serían los científicos de hoy día). Ya en sus inicios se reunían semanalmente para hablar de sus experimentos y lo que se conocía por aquel entonces como Nueva Filosofía. El caso es que muchas cosas que hoy día damos por sentadas, por aquel entonces no se conocían o, si se conocían, faltaba el poder demostrarlas. Todo esto viene porqué me estoy leyendo un libro, Azogue, de Neal Stephenson, que relata la vida de un hombre que pertenecía a esta sociedad en esos tiempos (contemporáneo a Newton, Leibniz, etc). Azogue, si no me equivoco, es como se conocía antes al mercurio. En este libro salen algunos de estos experimentos y son realmente curiosos. Pensad en todo aquello que os trae curiosidad y desconocéis, como por ejemplo a que frecuencia bate las alas una mosca, el porqué los huevos de las hormigas son más grandes que las propias hormigas o, porqué no, a que velocidad viaja la luz, y os dedicáis a hacer experimentos para averiguarlo. Hay uno muy bueno en que se le intenta destapar la oreja a un sordo pegándole la cara a un cañón cuando se disparaba. Por aquel entonces aparecieron también los primeros relojes de péndulo. Debía ser una vida fascinante (excepto con los experimentos de anatomía, que prefiero no comentar puesto que no soy partidario de ellos). Un experimento realizado por Robert Hooke, al menos según el libro, que me hizo especialmente gracia es el siguiente: este hombre sospechaba que la gravedad disminuía conforme te alejas del centro de gravedad, motivo por el cual los planetas podían orbitar alrededor de otros astros, en lugar de por vórtices del éter, como se creía hasta entonces. Para demostrarlo se fue un día a un pozo de 300 m de profundidad y con una balanza, una cuerda y unos pesos se dispuso a demostrarlo. Os propongo, si os apetece, que penséis la manera de hacerlo, antes de contarlo. Tengo que decir que no pudo demostrarlo, ya que en tan solo 300 metros de desnivel (ya os doy una pista) no tenía suficiente resolución en la balanza para hacerlo, pero la idea no deja de ser ingeniosa (y sencilla). Enga, sacad los ingénios!!
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16 comentarios:
Solo con la cuerda y uno de los pesos se podría hacer una comprobación que nos explicaron en el instituto.
El periodo de oscilación de un péndulo se puede calcular como:
2*pi*raiz(L/g)
L es la longitud del péndulo y g es la gravedad.
Sabiendo la longitud solo hay que cronometrar con mucha precisión el periodo en ambas alturas y a partir de ahí calcular la gravedad.
Ya me imagino que el experimento no va por ahí, pero eso me recuerda la historia del alumno que responde un problema físico de varias maneras alternativas a la que el profesor pretendía obtener. Era aquello de medir la altura de un edificio con un barómetro.
Si el método te lleva a una respuesta correcta vale. Muy bien bater!!! Mis dudas es si tenían esa fórmula por aquel entonces, ya que si no me equivoco G es una constante que introdujo Newton un tiempo después a este experimento.
La que yo pensé, que se corresponde a la del libro, es igual de sencilla pero más intuitiva.
Sabiendo G el mejor método para medir la altura de un edificio es tirar a ppi desde la azotea y cronometrar el tiempo que tarda en tocar el suelo.
Por cierto, el experimento del batido de las alas por segundo de una mosca tampoco tiene desperdicio. Al mismo protagonista, Robert Hooke, se le ocurrió pegar con pegamento la mosca a una pluma, y se puso esa pluma en la oreja. La mosca intentaba escaparse volando, por lo que hacía vibrar la pluma a una frecuencia determinada. Lo que hacía ese Hooke era intentar reproducir la misma frecuencia sobre una cuerda que tenía atada a una madera (igual era una guitarra), de la que sí sabía calcular la frecuencia. De esta forma determinó, no sé con que grado de precisión, el bateo de las alas de la mosca. Curioso.
No he leído los otros comentarios, pero se me ocurre una forma. Colocas 2 pesos iguales en cada extremo de la balanza, pero uno de ellos colgando de un extremo con la cuerda de 300 metros. En el otro extremo se enrolla la misma cantidad de cuerda para que halla la misma cantidad de materia en cada lado. El peso que está en el extremo de la cuerda debe ser mayórmente atraído y decantar la balanza a su lado... de todas formas, al estar 300 metros bajo la superficie, la cantidad de "Tierra" que lo atrae hacia el centro es menor, no? Quizás la balanza se decantara al revés.
Bueno, he leído las otras respuestas y no tiene desperdicio. Quizás fuera bueno tirar a coco a la vez que a mí para determinar que la velocidad con que caes no depende de la masa.
Por cierto, del mismo autor hay un trilibro sin desperdicio que se llama criptonomicón. Es muy interesante pues está lleno de anécdotas de la historia de la criptografía, y está explicado a modo de historia. En particular es muy interesante la historia de AlanTuring y la máquina Enigma.
Creo que me leeré el libro para saber la respuesta antes de que se maten Coco y PPi para ver quién es más lento de los dos pq a feos quedan en empate técnico!
Juas!
Bueno, la de ppi parece la respuesta más parecida a lo que yo pensé. Además tiene razón en lo de puede haber desequilibrios por el hecho de la cantidad de Tierra es menor. Lo correcto sería hacerlo suspendidos 300 metros encima del suelo.Pero bueno, para el caso, está bien pensado.
A nadie se le ocurre nada más? Creo que hay muchas más posibilidades. Solo hay que usar la imaginación.
Aquí va otro intento: una gota de mercurio, en ausencia de gravedad, es esférica (creo que eso pasa con cualquier gota líquida). Con gravedad, esa gota se "aplasta" en cierta medida encima de una superfície plana, con lo que quedará más o menos "aplastada" en función de si hay más o menos gravedad. Aquí podríamos hablar de una relación ancho-alto (anchura y altura de la gota). Mi demostración consistiría en medir esa proporción ancho-alto arriba y abajo del pozo (o en la superfície del suelo y 300 metros supendidos sobre ese suelo), y compprobar si varia o no.
Se puede lanzar hacia arriba uno de los pesos y comprobar si tarda algo más o menos en caer al probarlo desde diferentes alturas.
Para lanzarlos a la misma velocidad supongo que se puede usar un muelle comprimido exactamente la misma distancia.
Eso sí, el cronómetro seguramente ha de tener una precisión brutal.
Por cierto, para la manera que he dicho en el primer comentario no hace falta saber la constante G, solo conocer esa fórmula del péndulo (que posiblemente tampoco se supiera en la época).
Aparte de eso, veo que koco abre la veda y ya no se limita a los instrumentos iniciales.
En ese plan se me ocurre que un determinado iman podrá sostener una cantidad diferente de materia según la altura.
Habría muchos métodos estadísticos del tipo... Coger cien ranas y medir la altura media que son capaces de saltar en diferentes altitudes. El peso medio que levantan unos profesionales de la halterofilia...
Un muelle con un peso debería extenderse más donde la gravedad sea más fuerte. Ésta és facilísima, porqué no lo hicieron así? No había muelles supongo...
Con "n" huevos y una lámina metálica pesada podemos comprobar que a diferentes alturas hará falta una diferente cantidad de huevos para aguantar encima la lámina sin romperse.
Se me ocurre otro método. Cogemos una cuerda de guitarra larga (la número 6, ya veréis por qué). Atamos a coco de un extremo y atamos el otro extremo a la parte superior de una escalera. Bater hace sonar la cuerda y con su agudísimo oído registra la diferencia frecuencial de hacerlo en el fondo del pozo o arriba. Dado que la frecuencia emitida corresponderá a la longitud de onda de la cuerda, la diferencia total será proporcional a la diferente elongación de la cuerda debido a la variación del peso de Coco.
Bater puede utilizar un afinador de guitarra si ese día no tiene el oído muy fino.
Podemos coger también un cubo de agua y construimos un barco pequeño con algo de peso. Ponemos el cubo en el suelo, el barco dentro, y marcamos con rojo la línea de flotación. Nos trasladamos a la otra altura y hacemos lo mismo, para comprobar si se hunde más o menos. Luego aprovechamos el mismo cubo para vaciarlo en la cara de ppi, para que espavile un poco.
Otra idea es fabricar un molino de agua. Es decir, una rueda que se mueve por el empuje del agua, que podemos hacer caer desde cierta altura. Esta vez podemos medir la velocidad a la que gira el molino. A diferentes alturas, el molino girará a diferentes velocidades, ya que el agua "pesará" más o menos. Ese molino podría, por ejemplo, mover un martillo que fuera moliendo, por decir algo, los huevos de ppi.
Diría que la del barquito no sirve. El barco recibe una fuerza hacia arriba igual al PESO del agua desalojada. El agua también pesará menos (o más) a diferentes alturas.
No lo digo muy convencido, ¿estáis de acuerdo?
Pues si, me precipité. Gracias por la corrección.
ya que no se me ocurre nada constructivo, me limitaré a criticar algunas propuestas: la de la caída libre, la del muelle y todas aquellas basadas en el lanzamiento de algo o alguien.
Como todos sabeis, también influirá la fricción viscosa con el aire en la velocidad de vuelo/caida, así que si tiras a alguien varias veces y cada vez cae de forma distinta (haciendo 'el palillo', en 'bomba' o en 'plancha'), cada vez tardará un tiempo distinto en desfigurarse el rostro contra el suelo. Cuando esteis preparados para la demostración, quedamos en la torre agbar y lanzamos a koko y a ppi para tener más resultados.
La única forma que se me ocurre es acotar el experimento al lanzamiento de objetos perfectamente esféricos. Así, la pérdida de energía en los experimentos sería constante y tal vez pudiese despreciarse... aunque no estoy demasiado seguro de esto último (soy reacio a despreciar a nada ni a nadie)
Por cierto, cada vez me recordais a esta serie!
Si es por esfericidad, la cabeza de koco sirve.
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