Tubo de Newton

NOMBRE:                   TUBO DE NEWTON

DIÁMETRO (cm):        7,0

LARGO (cm):              168,0

MATERIAL:                  LATÓN, VIDRIO

DATACIÓN:                  PRINCIPIOS DEL s. XX

Nº CATALOGACIÓN:   M-40

                                     MECÁNICA-032

                                     16.02.079

Este instrumento se emplea para demostrar que en el vacío todos los cuerpos caen la misma rapidez. El tubo lleva en su parte inferior una llave de paso que se conecta a la bomba de vacío. En el interior, lleva cuerpos de distinto peso o forma. Al hacer el vacío e invertir el tubo, se observa que todos caen con igual velocidad. Si abrimos la llave y dejamos pasar un poco de aire, se producirá un cierto retraso en los cuerpos más ligeros. Esta resistencia es muy marcada en líquidos como se pone de manifiesto en el martillo de agua (ver ''martillo de agua'', en fluidos).

La atracción que origina la masa de la Tierra sobre los cuerpos produce un movimiento de descenso denominado caída libre. Este movimiento se caracteriza porque todos los cuerpos, si se desprecia el rozamiento, se mueven con la misma aceleración g; esto significa que cualquiera que sea la naturaleza, forma o masa de los cuerpos, tardan el mismo tiempo en descender la misma altura siempre que se muevan en el vacío.

Esta ley se demuestra experimentalmente por medio del tubo de Newton, ideado por el insigne Isaac Newton, y que consiste en un tubo de vidrio cerrado en un extremo y con una llave de paso en el otro. En este tubo, colocado en posición vertical, se introducen pedacitos de plomo, papel, plumas, etc; a continuación, se hace el vacío con la máquina neumática enganchada en la llave de paso del tubo y se invierte muy deprisa su posición. Se ve entonces que todos los cuerpos caen con la misma velocidad y llegan abajo al mismo tiempo. Esto es debido a que en el vacío no hay fuerza de resistencia, que es la que se opone al movimiento de caída dependiendo de la forma y masa de los cuerpos.

Todos los cuerpos, en el vacío, caen con igual velocidad. Esta ley se demuestra, experimentalmente, por medio de un tubo de vidrio de unos dos metros de longitud, cerrado por una de sus extremidades y terminado en la otra por una llave de cobre. Se introducen en él, cuerpos de diferentes densidades; por ejemplo, plomo, corcho, papel, y se hace luego el vacío con la máquina neumática. Volviendo rápidamente el tubo, se ve que todos los cuerpos que contiene caen con igual velocidad.

Pero si después de haber dejado entrar un poco de aire, se invierte de nuevo el tubo, se nota un débil retraso para los cuerpos más ligeros, retraso que es muy sensible cuando se ha dejado entrar todo el aire que el tubo puede admitir. Se deduce de esto que, si en las condiciones ordinarias, caen con desigual rapidez los cuerpos, proviene únicamente de la resistencia del aire y no de que se ejerza la gravedad de un modo más intenso en unas sustancias que en otras.

Un cuerpo que posee doble masa que otro, es realmente atraído hacia la tierra por una fuerza dupla; pero como esta fuerza dupla ha de poner en movimiento una cantidad doble de materia, claro está que sólo puede comunicarle el mismo grado de velocidad que recibe el otro cuerpo de una fuerza dos veces menor. La resistencia que opone el aire a la caída de los cuerpos es sobre todo sensible en los líquidos. En el aire, se dividen y caen bajo la forma de gotitas, siendo así que en el vacío bajan sin dividirse, conforme lo haría una masa sólida.

Este fenómeno se demuestra con el martillo de agua. Tal es el nombre que se da a un tubo de vidrio un poco grueso, de 30 a 40 centímetros de largo, lleno de agua hasta la mitad, y cerrado a la lámpara, después de expulsado el aire por la ebullición. Al dar una vuelta brusca a este tubo, el agua, al caer, hiere la extremidad inferior, produciendo un sonido seco, cual si fuera resultado del choque de dos cuerpos sólidos.

Raquel Narbona

Francisco Varo

4º ESO (A) 2009/2010

IES "Pedro Espinosa"

Antequera (Málaga)

REFERENCIA:   ASEISTE Nº 8, TUBE DE NEWTON - PENSATEUR.