La pecera gravitacional

Partes: 1, 2

2. Introduccion
3. El diseño
4. El experimento
5. Los resultados
6. Conclusiones
7. Referencias

RESUMEN

Se diseño un arreglo experimental distinto del de Cavendish, con objeto de verificar la interacción gravitacional entre masas distintas; encontrándose: una región de repulsión gravitacional, un punto de nula interacción, y más allá, una región de atracción gravitacional. Se supuso una relación universal constante entre el producto del cuadrado de las masas de cada planeta por su respectiva distancia al sol y se introdujo la idea que el momento angular para todos y cada uno de los planetas es una constante máxima para el sistema solar. Se descubrió que los resultados numéricos obtenidos para las masas de cada planeta bajo las consideraciones anteriores, son idénticos para cada planeta del sistema solar.

Palabras clave: METODO CAVENDISH; REPULSION GRAVITACIONAL; MASA DE LOS PLANETAS.

INTRODUCCION

Isaac Newton propuso que toda interacción gravitacional entre dos cuerpos M y m; separados una distancia (R) entre sus centros de masa, será siempre de naturaleza atractiva; y que la fuerza de atracción se puede calcular a través de:

(1)

Donde G representa la atracción gravitacional constante.

EL DISEÑO

El arreglo experimental utilizado se muestra esquemáticamente en la Figura 1. La pecera gravitacional consiste de una pecera de 16 m. de longitud por 40 cm. de altura y 38 cm de ancho. Se construyeron tres discos de las masas siguientes: M=3.269 kg., m2=0.923 kg. y m1=0.495 kg. los cuales fueron formados con tres tiras de 1 pulgada de hierro dulce, de longitudes: 30, 15 y 10 pulgadas.

Los soportes de hierro dulce fueron soldados perpendiculares a las caras internas de cada anillo. Luego se practico un orificio en cada uno de ellos; donde una tuerca de pulgadas fue soldada. Finalmente cada estructura fue cubierta con mortar, teniendo cuidado de no obstruir la rosca en cada tuerca.

También se construyo una base de hierro dulce de pulgadas de dimensiones de 6x12 pulgadas y se agrego una tuerca metálica en esta estructura, donde fue soldado un tornillo de 2 pulgadas y una rosca de pulgadas; donde los discos pudieran ser atornillados o desatornillados individualmente.

Finalmente se agrego una barra de unicel de 18x7 pulgadas; y 3 de espesor. Sobre ella fue puesta la base metálica con las masas m1 y m2.

La masa M fue suspendida a 12 cm. de la superficie del agua, utilizando un cordón casi inextensible. Se tuvo cuidado de buscar los centros de masa en interacción.

Por último; una cinta adhesiva fue adherida a la cara de la pecera.

EL EXPERIMENTO

Cuando la masa m1 fue aproximada al centro de la masa de M; se produjo una repulsión gravitacional, la cual fue decayendo hasta alcanzar los 2.54 m. mas allá se obtuvo atracción gravitacional, justamente hasta R01=2.54 m.; el punto de nula interacción para m1.

Para m2 se produjo repulsión hasta los 0.73 m. mas allá se obtuvo atracción justo has R02=0.73 m., el punto de nula interacción para m2.

LOS RESULTADOS

• La constante universal gravitacional.

El valor numero mas aceptado hoy día para la constante universal gravitacional es de:

(2)

Debe aclararse que existe una consideración por hacer en el experimento de la balanza de Cavendish; donde se usa un listón (L) de longitud, y en el cual se iguala la fuerza de torsión en el listón con la fuerza de Newton. No cabe duda que cuando L se tuerce debido a la interacción entre M y m, este L se acorta hasta L-diferencial de L; es decir que no se ha considerado el efecto que contra el campo gravitacional de la Tierra, debe hacer M sobre m.

Si consideramos esta pequeña fuerza componente; encontramos que:

(3)