Constante De Gravitacion Universal

CONSTANTE DE GRAVITACIÓN UNIVERSAL
CAVENDISH
INTRODUCCION
La constante de gravitación universal es una constante física obtenida de forma empírica, que determina la intensidad de la fuerza de atracción gravitatoria entre los cuerpos. Se denota por G y aparece tanto en la Ley de gravitación universal de Newton como en la Teoría general de la relatividad de Einstein. La medida de "G" fueobtenida implícitamente por primera vez por Henry Cavendish en 1798. Esta medición ha sido repetida por otros experimentadores con diversas mejoras y refinamientos.
Aunque "G" fue una de las primeras constantes físicas universales determinadas, debido a la extremada pequeñez de la atracción gravitatoria el valor de "G" se conoce hoy sólo con una precisión de 1 parte entre 10.000, siendo una de lasconstantes conocidas con menor exactitud. Su valor aproximado es 6.67384 × 10−11 N•m2/kg2
La experiencia de Cavendish
El experimento de Cavendish constituyó la primera medida de la fuerza de gravedad entre dos masas, utilizando una balanza de torsión. Por ende, a partir de la Ley de gravitación universal de Newton y las características orbitales de los cuerpos del Sistema Solar, fue también laprimera determinación de la masa de los planetas y del Sol.
Historia
Una versión inicial del experimento fue propuesta por John Michell, quien llegó a construir una balanza de torsión para estimar el valor de la constante de gravitación universal. Sin embargo, murió en 1793 sin poder completar su experimento y el instrumento que había construido fue heredado por Francis John Hyde Wollaston, quien, asu vez, se lo entregó a Henry Cavendish.
Cavendish 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. Sus informes aparecieron publicados en 1798 en la publicación Philosophical Transactions de la Royal Society.
El instrumento reconstruido por Cavendish consistía en una balanza detorsión con una vara horizontal de seis pies (1.8288 m) de longitud en cuyos extremos se encontraban dos esferas de cristal de idéntica masa. Esta vara colgaba suspendida de un largo hilo. Cerca de las esferas, Henry Cavendish dispuso dos esferas de goma de unos 175 kg cada una, cuya acción gravitatoria debía atraer las masas de la balanza produciendo un pequeño giro sobre ésta. Para impedirperturbaciones 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 microscospio.
Error común
Es común encontrar libros que señalan erróneamente que el propósito de Cavendish era determinar la constante gravitacional, G y este error ha sido señalado por diversos autores. En realidad, el único propósito deCavendish era determinar la densidad de la Tierra. Él llamaba a esto «pesar el mundo». El método de Cavendish utilizado para calcular la densidad de la Tierra consistía en medir la fuerza sobre una pequeña esfera debida a una esfera mayor de masa conocida y comparar esto con la fuerza sobre la esfera pequeña debida a la Tierra. De esta forma se podía describir a la Tierra como N veces más masivaque la esfera grande sin necesidad de obtener un valor numérico para G. La constante gravitacional no aparece en el artículo de Cavendish y no hay indicio de que él haya vislumbrado esto como propósito experimental. Una de las primeras referencias a G apareció en 1873, 75 años después del trabajo de Cavendish.
En la época de Cavendish, G no tenía la importancia entre los científicos que tieneactualmente. Esta constante era simplemente una constante de proporcionalidad en la ley de la gravitación universal de Newton.En vez de eso, el propósito de medir la fuerza de gravedad era determinar la densidad terrestre. Esta cantidad era requerida en la astronomía del siglo XVIII, dado que, una vez conocida, las densidades de la Luna, el Sol y el resto de los planetas se podrían encontrar a...