Melissa

Midiendo la masa de la tierra: el experimento de Cavendish

En 1797 y 1798, Henry Cavendish confirmó la teoría de Newton y determinó la constante de la proporcionalidad en la Ley de GravedadUniversal de Newton. Su ingenioso experimento, basado en el trabajo de John Michell, tuvo éxito en los dos aspectos. Para alcanzar esto, Cavendish creó la "balanza de torsión," que consistía en dos masas acada lado de una barra que estaba suspendidad del techo con un delgado cable (ver Figura 3).

Figura 3: La balanza de torsión, inventada por Michell y Cavendish para determinar la constante de laproporcionalidad en La Ley de Gravedad Universal de Newton.
Atado al cable, había un espejo sobre el cual se reflejaba un rayo de luz. Cavendish puso una tercera masa cerca de una de las masas en labalanza de torsión. A medida que la tercera masa atraía una de las extremidades de la balanza de torsión, el aparato entero, incluido el espejo, rotaba ligeramente y el rayo de luz se desviaba. A travésde cuidadosas medidas del desvío angular del rayo de luz, Cavendish era capaz de determinar la magnitud con la que la masa conocida atraía la masa nueva. Cavendish no sólo confirmó la teoría deNewton, sino que también determinó el valor de la constante gravitacional con una exactitud de aproximadamente 1%.

Figura 4: Constante Gravitacional
Astutamente, Cavendish se refirió a su investigacióncomo “Midiendo la masa de la tierra.” Ya que el había determinado el valor de G, podía realizar simples cálculos para determinar la masa de la tierra. De acuerdo a la Segunda Ley de Newton, la fuerzaentre un objeto y la tierra es igual al producto de la aceleración (g) y la masa del objecto (m):
F = ma
A principios de los años 1600, Galileo determinó que la aceleración de todos los objetoscerca de la superficie de la tierra, como g = 9.8 m/s2.
Por consiguiente, poniendo esta ecuación igual a la Ley de la Gravitación Universal de Newton ya descrita, Cavendish encontró:

Figura 5: La...