En el vídeo de hoy enseño cómo el bismuto es capaz de hacer levitar un imán y, de paso, aprovecho la excusa para hablar sobre los materiales paramagnéticos y diamagnéticos (los que se ven atraídos y repelidos muy ligeramente por los imanes, respectivamente).
¡Espero que os guste!
Hace tiempo que quería hablar sobre el concepto de masa, así que voy a aprovechar dos preguntas que me habéis enviado por e-mail para escribir dos artículos sobre este concepto que todos damos por sentado pero que, en realidad, es más complejo de lo que parece.
En el artículo de hoy, respondiendo a una de las preguntas que me envió Sebastián C., toca hablar sobre qué es en realidad la masa.
¿Quieres decir que la pregunta que vas a responder hoy es «por qué pesamos»?
No, voz cursiva, eso no tiene ningún misterio: el campo gravitatorio de nuestro planeta tira de nuestra masa todo el rato, ejerciendo la fuerza que nos mantiene pegados a la superficie y a la que llamamos peso (hablé con más detalle del tema en la última entrada). Pero hoy no quiero hablar de eso, sino del origen de la masa en sí, esa propiedad de la materia que permite que la gravedad pueda tirar de nosotros en un primer lugar.
Aaaah, vale, vale. Procede.
Para empezar, desde el punto de vista de Newtoniano (la rama que describe el movimiento de los objetos macroscópicos), la masa es la propiedad que determina la resistencia que ofrece un cuerpo a ser acelerado. Por tanto, se dice que un objeto es muy masivo cuando tenemos que aplicar mucha fuerza para aumentar su velocidad, sin importar si parte desde el reposo o si ya se está moviendo a una velocidad determinada.
Pero, ojo, porque, en nuestro día a día, la resistencia que notamos cuando intentamos acelerar un objeto no depende sólo de su masa. En nuestro planeta, la resistencia al movimiento que ofrece un objeto se ve amplificada por el rozamiento con el aire y el suelo, al estar bajo la influencia del campo gravitatorio terrestre. Pero, incluso si nos encontráramos en un vacío absoluto y nos deshiciéramos de estos factores, flotando en un espacio sin gravedad ni fricción, el objeto seguiría ofreciendo resistencia a nuestros empujones. Y eso ocurriría, precisamente, porque la propia masa del objeto se opone al movimiento.
Aunque un objeto esté en el vacío, ofrecerá resistencia al movimiento porque tiene masa.
Vale, la masa es la propiedad que determina cuánto cuesta a mover un cuerpo. Pero, ¿de dónde sale esa propiedad? ¿Qué es lo que hace que una cosa adquiera masa?
Ese es precisamente el concepto que es más complejo de lo que parece, voz cursiva.
Antes de que alguien se ponga tiquismiquis, quiero aclarar un detalle del título de la entrada: no voy a hablar del peso de los planetas, sino de su masa. El peso de un objeto es la fuerza que ejerce su masa cuando está sometida al efecto de la gravedad, así que el peso de una cosa cambiará según la intensidad del campo gravitatorio al que esté sometido, pero su masa siempre será la misma. Por ejemplo, en la Luna pesamos menos que en la Tierra, porque la gravedad en su superficie es menor, pero la masa que contiene nuestro cuerpo es la misma. Total, que en el título he elegido la palabra «pesar» porque el término es más coloquial y fácil de entender, pero, nada, que aquí vengo a hablar de masa.
Dicho esto, cuando se descubre un nuevo planeta más allá de nuestro sistema solar, los astrónomos miden, entre otras cosas, su masa. Este dato les permite saber si han encontrado un gigante gaseoso como Júpiter, un planeta rocoso parecido a la Tierra… O algo que no termina de encajar ni en una categoría ni en otra. Pero, ¿cómo se puede conocer la masa de un objeto tan gigantesco que no lo puedes colocar sobre ninguna báscula concebible y que, además, está separado de ti por años-luz de espacio vacío?
Para responder esta pregunta, empezaré usando la masa de la Tierra como ejemplo.
Como la intensidad del campo gravitatorio de un objeto depende directamente de su masa, el estudio de la gravedad de un cuerpo celeste nos permite deducir cómo de masivo es. Por tanto, no necesitamos una instrumentación científica súper avanzada para descubrir la masa de la Tierra, porque se puede hacer fácilmente en casa tirando cualquier cosa al suelo y midiendo cuánto tiempo tarda en caer. Cualquier objeto sirve para hacer el experimento, pero es mejor que uséis algo que no se rompa cuando impacte contra el suelo como, por ejemplo… No sé… Cualquiera de los libros de Ciencia de Sofá (guiño, guiño).
Sabiendo cuánto tiempo ha tardado el libro en tocar el suelo suelo desde varias alturas, podemos calcular a qué ritmo estaba siendo acelerado hacia la superficie mientras caía, una cifra que ronda los 9,81 metros por segundo cada segundo (aunque sufre ligeras variaciones de un lugar a otro del planeta, como comentaba en esta otra entrada). Si multiplicamos este número por la masa del libro, obtenemos la fuerza con la que lo atrae la gravedad terrestre.
Ahora bien, gracias a la ley de la gravitación universal de Newton, sabemos que, además, la intensidad de la fuerza gravitatoria que aparece entre dos objetos depende de sus masas, del cuadrado de la distancia que los separa y de la constante de gravitación universal.
Hoy os traigo un vídeo nuevo en el canal de Youtube en el que explico cómo hacer el experimento de la doble rendija, un experimento que sugería que la luz era una onda… Hasta que llegó Einstein y demostró que la luz es más extraña de lo que habíamos pensado, porque también se podía comportar como una partícula.
¡Espero que os guste! 🙂
