Experimiento de cavendish

EXPERIMENTO DE CAVENDISH
Formulación matemática El objetivo del experimento es medir el giro en la balanza de torsión producido por la fuerza de gravedad ejercida entre las esferas externas y las masas dispuestas en los extremos. La fuerza de recuperación en la balanza puede escribirse en función del ángulo girado sobre la posición de equilibrio, θ
.
El ángulo θ puede ser medido mediante unespejo situado en la fibra de torsión. Si M representa la masa de las esferas exteriores y m la masa de las esferas en la balanza de torsión, se puede igualar la fuerza de torsión con la fuerza de la gravedad ejercida por las esferas mediante la fórmula:
,
donde G es la constante de gravitación universal, L la distancia entre el hilo de torsión y las esferas m y r la distancia entre los centrosde las esferas M y m. Por lo tanto,
.
Dado que k puede medirse a partir del periodo de oscilación de la balanza de torsión, T, G puede escribirse de la siguiente manera:
.
donde "r" es la distancia entre el centro de la masa al centro de la otra masa














HENRY CAVENDISH

Henry Cavendish, físico y químico británico (10 de octubre de 1731 - 24 de febrero de 1810),nació en Niza (Francia) de padres británicos pertenecientes a la acaudalada y respetada nobleza inglesa: Lord Charles Cavendish, duque de Devonshire, y Lady Ann Gray.
A los 11 años entró a estudiar en la Escuela de Newcome (en Hackney), ingresando a los 18 años (1749) en la Peterhouse, Universidad de Cambridge. En esa época destacó por ser un alumno aplicado, callado, muy tímido, reservado yencerrado en su mundo, sus profesores solían decir que siempre estaba en la luna (se ha supuesto que tenía el síndrome de asperger),1 aunque en realidad se dedicaba a razonar y reflexionar sobre diversos temas científicos. Cavendish es especialmente conocido por sus investigaciones en la química del agua y del aire, y por el cálculo de la densidad de la Tierra. Sus primeros trabajos trataban sobre elcalor específico de las sustancias. En 1766 descubrió las propiedades del hidrógeno. Su trabajo más célebre fue el descubrimiento de la composición del agua. Afirmaba que “el agua está compuesta por aire deflogistizado (oxígeno) unido al flogisto (hidrógeno)”. Es autor del tratado Factitious Airs ("Sobre el Aire Ficticio") en el que analiza la composición del aire. Mediante lo que se conoce como‘experimento Cavendish’, que describió en su trabajo Experiences to determine the density of the Earth (1789), determinó que la densidad de la Tierra era 5,45 veces mayor que la densidad del agua, un cálculo muy cercano a la relación establecida por las técnicas modernas (5,5268 veces). Cavendish también determinó la densidad de la atmósfera y realizó importantes investigaciones sobre las corrienteseléctricas.
Cavendish demostró experimentalmente que la ley de la gravedad de Newton se cumplía igualmente para cualquier par de cuerpos. Para ello utilizó una balanza de torsión en un famoso experimento, conocido como el experimento de Cavendish o experimento de la balanza de torsión, en el que determinó la densidad de la Tierra. A partir de su experimento, ya en el siglo XIX, fue calculada laconstante universal G, que fue reconocida como una de las constantes fundamentales de la naturaleza. Cavendish en su trabajo no necesitó calcular esta constante para su propósito, no obstante, es un común anacronismo el atribuirle a Cavendish el descubrimiento o la primera medida del valor de esta constante. Fue uno de los fundadores de la moderna ciencia de la electricidad, aunque gran parte desus trabajos permanecieron ignorados durante un siglo. Propuso la ley de atracción entrecargas eléctricas (ley de Coulomb) y utilizó el concepto de potencial eléctrico. El excéntrico Cavendish no contaba con los instrumentos adecuados para sus investigaciones, así que medía la fuerza de una corriente eléctrica de una forma directa: se sometía a ella y calculaba su intensidad por el dolor....