|
Rotación
¿Cómo
Distinguir un Huevo Cocido de Otro Crudo?
¿Qué hay que hacer cuando se quiere saber si un huevo está crudo o cocido, sin
romperle el cascarón? Los conocimientos de mecánica nos ayudan a resolver con
éxito esta pequeña dificultad.
Los huevos duros no giran igual que los crudos. Esta diferencia puede
aprovecharse para resolver nuestro problema. Para esto, el huevo que se ensaya
se coloca sobre un plato llano y, cogiéndolo con dos dedos, se le hace girar
(fig. 39). Cuando el huevo está cocido (y sobre todo duro) gira más de prisa y
durante más tiempo que cuando está crudo. Si está crudo es difícil hacerlo
girar, mientras que cuando está duro, gira tan rápidamente que sus contornos se
confunden y vemos un elipsoide blanco, que puede llegar a moverse sobre su
extremo más agudo.
Las causas que dan lugar a estos fenómenos son, que el huevo duro gira como si
fuera un todo único, mientras que el contenido líquido del huevo crudo, al no
recibir en el mismo instante este movimiento giratorio, retarda con su inercia
el giro del cascarón y hace las veces de freno.
Los huevos cocidos y crudos se comportan también de diferente manera al cesar
de girar. Si un huevo duro en rotación se toca con un dedo, se para
inmediatamente. Si el que está girando es un huevo crudo, se parará un
instante, pero al retirar el dedo dará todavía varias vueltas. Esto también
ocurre a causa de la inercia, ya que la masa líquida interior del huevo, crudo,
continúa girando aún después de que el cascarón está en reposo. El contenido
del huevo cocido, por el contrario, se para al mismo tiempo que su cascarón.
Experimentos semejantes se pueden realizar también de otras formas. Una de
ellas consiste en ceñir un huevo cocido y otro crudo con sendos anillos de
goma, de manera que estos coincidan con un meridiano, y en colgar ambos
huevos de dos bramantes iguales (fig. 40).
Fig. 39. El huevo se hace girar así |
|
Si torcemos estos dos bramantes un número igual de veces y los soltamos, notaremos inmediatamente la diferencia entre el huevo cocido y el crudo.
Fig. 40. Forma de colgar los huevos para, haciéndolos girar, saber cuál de ellos está crudo y cuál cocido. |
|
El huevo cocido, cuando el
bramante vuelva a su estado inicial, empezará a torcerlo, por inercia, en
dirección contraria, después de lo cual lo destorcerá de nuevo, y así
sucesivamente varias veces, disminuyendo paulatinamente el número de vueltas.
El huevo crudo girará a uno y otro lado una o dos veces y se parará mucho antes
que el cocido, porque el contenido líquido frena su movimiento.
La Rueda de la Risa
Abramos una sombrilla, apoyemos su extremo en el suelo y hagámosla girar por el
puño. No será difícil conseguir que se mueva con bastante rapidez. Hecho esto,
dejemos caer dentro de la sombrilla una pelotita o una bolilla de papel.
Veremos que esta pelotita o bolilla no se queda en la sombrilla, sino que será
lanzada fuera de ella por la fuerza que impropiamente se ha dado en llamar
centrífuga, pero que en realidad no es más que una manifestación de la
inercia. La pelotita no saldrá despedida según la dirección del radio de la
sombrilla, sino tangencialmente a la trayectoria del movimiento circular. En
este efecto del movimiento giratorio se basan las "ruedas de la risa"
(fig. 41), atracción que puede verse con frecuencia en algunos parques. El
público tiene en ellas la oportunidad de experimentar en sí mismo la acción de
la inercia. Para ello se sitúa como quiere sobre una plataforma redonda (de
pie, sentado o tumbado). Un motor, oculto debajo de dicha plataforma, hace que
ésta gire suavemente alrededor de un eje vertical. La plataforma gira al
principio despacio, pero después va aumentando paulatinamente su velocidad. Por
la acción de la inercia, todos los que se encuentran en la plataforma comienzan
a resbalar hacia su periferia. Al principio este movimiento no se nota apenas,
pero a medida que los "viajeros" se van alejando del centro y
entrando en círculos cuyo radio es cada vez mayor, la velocidad, y, por
consiguiente, la inercia, se dejan sentir cada vez más. Todos los esfuerzos
para mantenerse en el sitio resultan fallidos y la gente sale despedida de la
"rueda de la risa".
Fig. 41. "La rueda de la risa". Las personas son lanzadas fuera de la plataforma giratoria. |
|
La esfera terrestre también es en esencia una "rueda de la risa",
pero de dimensiones gigantescas. La Tierra no nos despide de su superficie,
pero su rotación disminuye nuestro peso. En el ecuador, donde la velocidad de
rotación es mayor, la disminución del peso, por esta causa, alcanza una 1/300
parte. Y si se toma conjuntamente con otra causa (es decir, con el achatamiento
de la Tierra), el peso de cada cuerpo en el ecuador disminuye, en general, en
un medio por ciento (es decir, en 1/200 veces), de forma, que una persona
adulta pesa en el ecuador, aproximadamente, 300 gramos menos que en el polo.
Remolinos de Tinta
Tomemos un redondelito de cartón blanco y liso y atravesemos su centro con un
palillo afilado. Obtendremos una peonza como la que se muestra en la fig. 42 (a
la izquierda se ve el redondelito de cartón en tamaño natural). Para hacer que
esta peonza gire sobre la punta del palillo no se necesita gran habilidad;
bastará hacer rodar rápidamente el palillo entre los dedos y dejar caer la
peonza sobre una superficie plana.
Fig. 42. Así corren las gotas de tinta por el cartón giratorio. |
|
Con esta peonza se puede hacer
un experimento muy demostrativo. Para ello, dejemos caer en el cartón varias
gotas de tintay, antes de que éstas se sequen, hagamos girar la peonza. Cuando
se pare, veremos que cada una de las gotas se ha corrido engendrando una línea
espiral y que todas estas líneas juntas forman una especie de remolino.
Esta semejanza con el remolino no es casual. ¿Qué nos dicen las espirales de
tinta del redondelito de cartón? Estas líneas son las huellas del movimiento de
las gotas de tinta. Cada una de estas gotas está sometida a los mismos efectos
que sienten las personas en la "rueda de la risa", y al ser apartada
del centro por el efecto centrífugo va a parar a un sitio del disco cuya
velocidad circular es mayor que la de la propia gota. En estos sitios, el
redondel adelanta a la gota deslizándose por debajo de ella. Es decir, ocurre
algo así, como si la gota se retrasara con respecto al redondel y retrocediera
con relación al radio. Por esta razón, el camino que recorre la gota se curva y
vemos en el círculo de cartón la huella de un movimiento curvilíneo. Lo mismo
ocurre con las corrientes de aire que divergen de un sitio en que la presión de
la atmósfera es más alta (en los "anticiclones") o que convergen en
un sitio de presión más baja (en los "ciclones"). Los remolinos de
tinta pueden considerarse como una muestra en pequeño de estos gigantescos
torbellinos de aire.
La Planta Engañada
Cuando el movimiento de rotación es rápido, el efecto centrífugo puede alcanzar
una magnitud tal, que supere la acción de la gravedad. He aquí un experimento
interesante que demuestra la importancia de la fuerza repulsiva que se
desarrolla al girar una rueda ordinaria. Sabemos que toda planta joven orienta
su tallo en dirección contraria a la de la fuerza de la gravedad, es decir,
hablando claramente, crece hacia arriba.
Fig. 43. Semillas de plantas leguminosas germinadas en la llanta de una rueda giratoria. Los tallos se dirigen hacia el eje; las raíces, hacia fuera. |
|
Pero hagamos que una semilla se
desarrolle en la llanta de una rueda que gire rápidamente (como lo hizo por
primera vez el botánico inglés Knight, hace más de cien años), veremos algo
sorprendente.
Las raíces de los retoños estarán dirigidas hacia fuera, mientras que los
tallos, hacia dentro, es decir, siguiendo la dirección de los radios de la
rueda (fig. 43).
Parece que hemos conseguido engañar a la planta, haciendo que, en lugar de la
gravedad, actúe sobre ella otra fuerza, cuya acción va dirigida desde el centro
de la rueda hacia fuera. Y como quiera que el retoño tiende a salir siempre en
dirección contraria a la de la fuerza de la gravedad, en nuestro caso creció
hacia dentro de la rueda, es decir, en la dirección que va desde la llanta
hasta el centro de aquélla. Nuestra gravedad artificial resultó ser más fuerte
que la natural, y la nueva planta creció bajo su influencia.
En el futuro, cuando comiencen los vuelos hacia otros planetas del sistema
solar, cuya duración será de varios meses, en las naves cósmicas se aprovechará
este principio para construir invernaderos que abastezcan la tripulación de
alimentos frescos. La idea de crear invernaderos cósmicos giratorios fue
propuesta en el año 1933, por el gran científico ruso, fundador de la
cosmonáutica, K. Tsiolkovski.
El Movimiento Continuo
De los motores de "movimiento continuo" y del propio "movimiento
continuo" se habla frecuentemente, tanto en sentido directo como figurado,
pero no todos comprenden claramente qué es lo que debe entenderse por esta
denominación. Un motor de "movimiento continuo" (o movimiento
continuo de primera especie) es un mecanismo ideal, el cual, además de moverse
a sí mismo ininterrumpidamente, puede efectuar algún trabajo útil (por ejemplo,
levantar un peso).
Fig. 44. Rueda seudoautomotora, inventada en la edad media. |
|
Aunque desde hace muchísimo
tiempo se intenta construir semejante mecanismo, nadie lo ha conseguido hasta
ahora. La infecundidad de todos estos intentos hizo llegar a la convicción de
que el motor de "movimiento continuo" era irrealizable y contribuyó a
formular uno de los principios básicos de la ciencia moderna: la ley de la
conservación de la energía. En cuanto al propio "movimiento continuo"
(o movimiento continuo de segunda especie) se refiere, debe entenderse por él
todo movimiento ininterrumpido, que ni realiza trabajo ni consume, energía.
En la fig. 44 está representado un mecanismo seudoautomotor, uno de los más
antiguos proyectos de motor de "movimiento continuo", que los
fracasados fanáticos de esta idea vuelven a hacer renacer incluso en nuestros
días. El mecanismo consiste en una rueda, a cuyo perímetro van sujetos unos
palos abatibles, los cuales tienen en sus extremos libres unos contrapesos.
Cualquiera que sea la posición que tenga la rueda, los contrapesos del lado
derecho se encontrarán más alejados del centro de la rueda que los del lado
izquierdo y, por consiguiente, esta mitad deberá pesar siempre más que la
izquierda y hará que la rueda gire. Es decir, la rueda deberá girar
continuamente, o por lo menos hasta que no se desgaste el eje. Esto era lo que
pensaba su inventor. Sin embargo, si se construyera un motor de este tipo, no
giraría. ¿Por qué no se confirman los cálculos del inventor?
Pues, no se confirman porque, aunque los contrapesos del lado derecho están
siempre efectivamente más alejados del centro, es inevitable que la rueda
adopte una posición en la cual, el número de estos contrapesos sea menor que el
de los del lado izquierdo. Esta posición es la que puede verse en la fig. 44,
en la cual mientras en el lado derecho hay 4 contrapesos, en el izquierdo hay
8.
Fig. 45. Motor de "movimiento continuo" con bolas rodantes. |
|
Es decir, el sistema se equilibra y, como es natural, la
rueda no gira, sino que, después de balancearse varias veces, se queda parada
en esta posición.
Ahora está indiscutiblemente demostrado que no es posible construir un
mecanismo que, además de moverse a sí mismo, efectúe algún trabajo y que
intentar resolver un problema como éste es perder el tiempo.
Fig. 46. Un falso "perpetuum mobile" construido en la ciudad de Los Angeles (California) para servir de anuncio. |
|
Pero antes, sobre todo en la edad media, eran muchos los que se rompían inútilmente
la cabeza intentando resolverlo y perdían lamentablemente el tiempo en inventar
el motor de "movimiento continuo" (en latín perpetuum mobile). La
consecución de un motor de este tipo se consideraba una idea más seductora que
el propio arte de obtener oro de metales baratos.
Pushkin, en sus "Escenas de los tiempos caballerescos" describe uno
de estos ilusos personificándolo en Bertoldo.
"- ¿Qué es el perpetuum mobile? - preguntó Martín.
- El perpetuum mobile - le respondió Bertoldo - es el movimiento continuo. Si
encuentro el movimiento continuo, no veo los límites que pueda tener el poder
creador del hombre ... ¡Comprendes, mi buen Martín! Hacer oro es un problema
seductor, un descubrimiento que puede ser interesante y lucrativo, pero hallar
el perpetuum mobile... ¡Ah!" Se idearon centenares de motores de
"movimiento continuo", pero ninguno de ellos andaba. En cada caso, lo
mismo que en el ejemplo anterior, el inventor se olvidaba de alguna
circunstancia esencial, que desbarataba todos sus planes.
Examinemos otro ejemplo de seudomotor de "movimiento continuo": la
rueda en cuyo interior se mueven bolas pesadas (fig. 45). Su inventor suponía,
que las bolas de uno de los lados de la rueda, al encontrarse más próximas al
perímetro, harían girar a ésta con su peso.
Está claro que no ocurre así, por la misma causa que vimos al examinar la rueda
representada en la fig. 44. Sin embargo, en una ciudad norteamericana fue
construida una enorme rueda de este tipo, para servir de anuncio en un café
(fig. 46). Naturalmente, este "perpetuum mobile" estaba accionado por
un simple mecanismo independiente, hábilmente disimulado, aunque al público le
parecía que eran las pesadas bolas las que movían la rueda. De forma parecida
existieron otros seudomotores de "movimiento continuo", los cuales
hubo un tiempo que se exponían en los escaparates de las relojerías para atraer
al público, pero todos ellos estaban accionados invisiblemente por la corriente
eléctrica.
En una ocasión, uno de estos "perpetuum mobile" de anuncio, me dio no
poco que hacer. Mis alumnos obreros estaban tan entusiasmados con él, que
reaccionaban fríamente a mis demostraciones sobre la imposibilidad del
"movimiento continuo". La evidencia de que las bolas al girar movían
la rueda, y de que ésta las volvía a elevar a su vez, tenía, para ellos más
fuerza persuasiva que mis deducciones. No querían creer que aquella
seudomaravilla mecánica estaba movida por la corriente eléctrica de la red
urbana. Afortunadamente, en aquellos tiempos, los domingos cortaban la
corriente. Como yo sabía esto, aconsejé a mis alumnos que fueran a ver el
escaparate en que estaba expuesto el artefacto uno de estos días.
Ellos me hicieron caso.
- ¿Qué, vieron ustedes el motor? - les pregunté el lunes.
- No - me respondieron -. No lo hemos podido ver, porque estaba tapado.
Después de esto, la ley de la conservación de la energía volvió a conquistar su
confianza para no perderla jamás.
Un Atasco
Muchos fueron los inventores autodidactas rusos que se esforzaron por resolver
un problema tan seductor como el del "movimiento continuo". Uno de
ellos fue el campesino siberiano Alexandr Sheheglov, al que M. Shehedrín describe
en su relato "Idilio Contemporáneo", bajo el nombre de "pequeño
burgués Prezentov". He aquí lo que nos cuenta Shehedrín de su visita al
taller de este inventor:
"El pequefío burgués Prezentov era un hombre de unos treinta y cinco años,
delgado, pálido, con ojos grandes y pensativos y cabellos largos, los cuales,
formando lacios mechones, iban a caer sobre su cuello. Su isba era bastante
amplia, pero una gran rueda volante ocupaba completamente la mitad de la misma,
por lo que nuestro grupo sólo a duras penas pudo acomodarse en ella. La rueda
era calada, con radios. Su llanta, bastante voluminosa, estaba hecha de tablas,
como si fuera una caja, y su interior estaba hueco. Dentro de esta especie de
caja se encontraba el mecanismo, que el inventor mantenía en secreto. Este
-secreto no tenía nada de ingenioso, era algo así como unos sacos llenos de
arena, que tenían la misión de equilibrarse entre sí. Por entre dos radios
había metido un palo, para que mantuviera la rueda en estado de reposo.
- Hemos oído que ha conseguido usted utilizar en la práctica la ley del
movimiento continuo - comencé yo.
- No sé como informarles - respondió él confuso -, creo que, al parecer ...
- ¿Podemos echar una ojeada?
- ¡Por favor! Me honrarán ...
Nos llevó hasta la rueda y nos la enseñó por todas partes. Tanto por delante
como por detrás no había nada más que la rueda.
- ¿Gira?
- Creo que debe girar. Pero, parece que tiene caprichos ...
- ¿Se le puede quitar la traba?
Prezentov sacó el palo, pero la rueda no se movió.
- ¡Se encaprichó! - dijo --, hay que darle ímpetu.
Cogió con ambas manos la llanta, la balanceó varias veces hacia arriba y hacia
abajo y, finalmente la soltó con fuerza. La rueda comenzó a dar vueltas. Dio
varias de prisa y con bastante suavidad, aunque se oía cómo los sacos de arena
se apretaban unas veces contra los tabiques y otras se separaban de ellos
dentro de la llanta. Después comenzó a girar cada vez más despacio; se oyeron
crugidos, chirridos y, finalmente, se paró.
- Se atascó, por lo visto - nos explicó confuso el inventor Y volvió a
agarrarse a la rueda y a balancearla.
Pero la segunda vez ocurrió lo mismo.
- ¿Es posible que no tuviera usted en cuenta el rozamiento al hacer los
cálculos?
- Y el rozamiento se tuvo en cuenta ... ¿Qué tiene que ver el rozamiento? Esto
no es cuestión de rozamiento, sino de lo que pasa ... Unas veces parece que
quiere alegrarnos, pero otras... se encapricha, se pone testaruda y... nos
fastidia. Si la rueda estuviera hecha del material que es debido ..., pero es
de recortes".
Naturalmente que la cuestión no estaba ni en el "atasco" ni en el
"material que es debido", sino en la falsedad que encierra la idea
del mecanismo. La rueda dio varias vueltas por el "ímpetu" (impulso)
que le comunicó el inventor, pero inevitablemente tenía que pararse en cuanto
la energía exterior, que recibió, se gastase en vencer el rozamiento.
La Fuerza Principal son las Bolas
El escritor Karonin (N. Petropavlovski) nos da a conocer otro inventor ruso del
"movimiento continuo", el campesino Lavrenti Goldiriov, de Perm
(fallecido en el año 1884). En su narración "Perpetuum mobile", lo
presenta bajo el nombre de Pijtin. Como quiera que el literato conocía
personalmente al autodidacta, su invento está descrito con bastante
minuciosidad. "Ante nosotros teníamos una máquina rara, de grandes
dimensiones, que a primera vista se parecía a un banco de herrar caballos.
Tenía unos montantes de madera, mal labrados; unos travesaños y todo un sistema
de volantes y ruedas dentadas. Todo esto era pesado, mal acabado y deforme.
Debajo de la máquina había unas bolas de hierro colado y a un lado se veía todo
un montón de estas mismas bolas.
- ¿Esta es? - preguntó el administrador.
- Esta.
-Y qué, ¿da vueltas?
- Pues, claro que las da.
- ¿Pero la mueve algún caballo?
- ¿Para qué quiero el caballo? Ella misma se mueve - respondió Pijtin y empezó
a mostrar cómo estaba hecha su maravilla. El papel principal lo jugaban las
bolas que estaban allí amontonadas.
- La fuerza principal está en las bolas ... Mire usted: primeramente choca en
este cazo... de aquí sale silbando como un rayo, por este canalón, y allí la
recoge aquel otro cazo, el cual la despide como loca hacia aquella rueda. Esta
recibe otro buen empujón, un empujón que hasta le hace zumbar. Mientras esta
bola va volando, hace su efecto la otra ... De allí sale volando otra vez, y
¡pom!, aquí. De aquí salta de nuevo lanzada por el canalón... cae en aquel
cazo, rebota en aquella rueda y... ipaff! Y así sucesivamente. Ahí está la
cosa. Ahora la pongo en marcha.
Pijtin se apresuró a ir y venir por el cobertizo recogiendo las dispersas
bolas. Por fin, después de echarlas todas en un montón junto a él, cogió una de
ellas y la tiró con fuerza en el cazo más próximo de la rueda. Después tiró
otra rápidamente y luego una tercera. En el cobertizo se armó un estrépito
inimaginable. Las bolas rechinaban en los cazos de hierro, la madera de las
ruedas crujía, los montantes gemían. Silbidos infernales, zumbidos y
rechinamientos, llenaron el lóbrego local ..."
El escritor asegura que la máquina de Goldiriov se movía. Pero está claro que
fue un malentendido. Es posible que girara mientras las bolas que estaban
arriba descendían, ya que ellas podían mover la rueda lo mismo que las pesas de
un reloj de pared, es decir, a costa de la energía acumulada al subirlas. Este
movimiento de la máquina no podía durar mucho. En cuanto todas las bolas antes
elevadas, se encontraran abajo, después de "chocar" con los cazos, la
máquina se pararía (sí no lo había hecho antes, por la reacción que debían
oponerle las bolas, que ella misma tenía que elevar de nuevo).
Posteriormente, cuando al presentar su máquina en la exposición de
Ekaterinburgo, tuvo ocasión de ver las verdaderas máquinas industriales que
allí se mostraban, el mismo inventor se desilusionó de su obra. Cuando le
preguntaron allí por la máquina automotora que había ideado, Goldiriov
respondió tristemente:
- ¡Al diablo! Manden que la partan y hagan leña de ella.
El Acumulador de Ufimtsev
Una idea de lo fácil que es incurrir en un error, cuando el "movimiento
continuo" se juzga de una forma superficial, la da el llamado acumulador
de energía mecánica de Ufímtsev.
En la ciudad de Kursk, el inventor A. Ufímtsev creó un nuevo tipo de central
aeromotora provista de un acumulador "de energía" económico, tipo
volante. En 1920, Ufímtsev construyó un modelo de su acumulador, el cual tenía
la forma de un disco, que giraba alrededor de un eje vertical, sobre un
rodamiento de bolas y dentro de una caja, de la que se había extraído el aire.
El disco, una vez embalado hasta una velocidad de 20.000 revoluciones por
minuto, conservaba el movimiento giratorio durante 15 días.
Contemplando el árbol de este disco, que durante días enteros se movía sin
recibir energía exterior alguna, cualquier observador superficial podría llegar
a la conclusión de que se trataba de la realización del movimiento continuo.
Un Prodigio que no es
La inútil persecución del "movimiento continuo" ha hecho que muchas
personas sean muy desgraciadas. Antes de la revolución, conocí a un obrero que
se gastaba todo su jornal en hacer modelos de motores de "movimiento
continuo", y llegó por fin a la mayor indigencia. El pobre era víctima de
su absurda idea. Mal vestido y hambriento, iba pidiendo a todo el mundo medios
para construir su "modelo definitivo", que "andaría sin
falta". Daba pena pensar, que este hombre sufría necesidad a causa de sus
escasos conocimientos de los principios elementales de la Física.
Sin embargo, es interesante, que mientras las búsquedas del "movimiento
continuo" resultaron siempre infructuosas, el profundo convencimiento de
la imposibilidad de su consecución condujo en muchos casos a descubrimientos
provechosos.
Un magnífico ejemplo de esto lo tenemos en el procedimiento que utilizó el
célebre científico holandés de finales del siglo XVI y principios del XVII,
Stevin, para descubrir la ley del equilibrio de fuerzas en el plano inclinado.
Este matemático merece mucha más celebridad que la que le ha correspondido, ya
que muchos de los grandes descubrimientos que él realizó nos sirven
constantemente en la actualidad.
Fig. 47. "Un prodigio que no lo es". |
|
Inventó las fracciones decimales, introdujo en el álgebra
el empleo de los exponentes y descubrió la ley hidrostática que más tarde
redescubrió Pascal.
La ley del equilibrio de las fuerzas en el plano inclinado fue descubierta por
él, sin apoyarse en la regla del paralelogramo de fuerzas, utilizando únicamente
el dibujo que reproducimos en la fig. 47.
En él se representa una cadena compuesta por 14 bolas iguales, colgada de un
prisma triangular. ¿Qué ocurrirá con esta cadena? La parte inferior de la misma
cuelga como una guirnalda y se equilibra a sí misma. Pero, ¿y las dos partes
restantes de la cadena, se equilibran también mutuamente? O en otras palabras,
¿equilibran las dos bolas de la derecha a las cuatro de la izquierda?
Naturalmente que sí, de lo contrario, la cadena se movería constantemente a sí misma,
de derecha a izquierda.
Porque las bolas que se deslizasen del plano serían inmediatamente sustituidas
por otras y el equilibrio no se restablecería nunca. Pero como sabemos que
cualquier cadena colgada como hemos dicho no puede moverse a sí misma, es
evidente, que las dos bolas de la derecha equilibran a las cuatro de la
izquierda. Tenemos, pues, algo que parece un prodigio: dos bolas tiran con la
misma fuerza que cuatro.
De este seudoprodigio dedujo Stevin una de las principales leyes de la mecánica.
El se hizo la siguiente reflexión: estas dos cadenas, la larga y la corta, no
pesan lo mismo, una de ellas es más pesada que la otra, tantas veces como la
cara del prisma de sección más larga es mayor que la cara de sección más corta.
De aquí se deduce, que dos pesos cualesquiera, unidos entre sí por un cordón,
se equilibran entre sí en los planos inclinados siempre que sus respectivos
pesos sean proporcionales a las longitudes de dichos planos.
En el caso particular de que el plano más corto está más pendiente, obtenemos
la conocida ley de la mecánica, que dice: para sostener un cuerpo en un plano
inclinado hay que aplicarle, en la dirección ascendente del plano, una fuerza
cuya magnitud sea tantas veces menor que el peso del cuerpo, como la longitud del
plano es mayor que su elevación.
De esta forma, partiendo de la idea de la imposibilidad del movimiento
continuo, se hizo un importante descubrimiento mecánico.
Otros Motores de Movimiento Continuo
En la fig. 48 puede verse una cadena pesada, tendida entre una serie de ruedas
de tal forma, que, cualquiera que sea la posición de la cadena, su lado derecho
debe pesar más que el izquierdo. Por consiguiente, pensaba su inventor, esta
parte de la cadena debe tirar de la otra e ir bajando ininterrumpidamente, con
lo cual hará que se mueva todo el mecanismo. ¿Ocurre esto en realidad?
Fig. 48. ¿Puede ser esto un motor de "movimiento continuo"? |
|
Claro que no. Como hemos visto
en el ejemplo anterior, una cadena pesada puede equilibrarse con otra más
ligera, siempre que las fuerzas que las arrastran actúen bajo ángulos
distintos. En el mecanismo que examinamos, la parte izquierda de la cadena está
tendida verticalmente, mientras que la derecha lo está de manera inclinada, por
lo cual, aunque esta última pese más, no tirará de la primera. Es decir, en
este caso tampoco puede producirse el "movimiento continuo" que se
esperaba. El más ingenioso de todos los inventores del "movimiento
continuo" quizá sea uno que mostró su invento en la exposición de París,
que tuvo lugar allá por los años sesenta del siglo pasado. Su motor consistía
en una gran rueda, dentro de la cual rodaban unas bolas. El inventor aseguraba
que nadie sería capaz de detener el movimiento de su rueda.
Los visitantes que intentaban parar la rueda se sucedían unos a otros, pero
ésta, en cuanto apartaban sus manos, reanudaba el movimiento giratorio. Y a
nadie se le ocurrió pensar, que si la rueda giraba era gracias a los esfuerzos
que hacía el público por detenerla; porque, al empujarla hacia atrás, ellos
mismos tensaban un muelle bien disimulado que tenía el mecanismo.
Un Motor de Movimiento Continuo del Tiempo de Pedro I
Se ha conservado la correspondencia que durante los años 1715-1722 mantuvo el
zar ruso Pedro I con un tal doctor Orfirius, sobre la adquisición de un motor
de movimiento continuo ideado por este último.
Fig. 49. Rueda automotora de Orfirius, que estuvo a punto de ser adquirida por Pedro I (reproducción de un antiguo dibujo) |
|
Este inventor que se había hecho muy popular en toda Alemania con su
"rueda automotriz", dijo que estaba de acuerdo en venderle su máquina
al zar, pero por una suma enorme.
El bibliotecario científico Scumacher, que era a la sazón el enviado de Pedro I
en Occidente para adquirir cosas originales, informaba al zar sobre las
exigencias de Orfirius, con el cual mantenía las negociaciones, en los términos
siguientes: "La última palabra del inventor fue: pónganme en un lado 100
000 efimoks y
en el otro pondré yo la máquina". Sobre la propia máquina, según palabras
del bibliotecario, decía el inventor, que "es segura, y nadie puede
difamarla, sino es con mala intención, porque el mundo está lleno de gentes
malas, de las cuales no es posible creer nada". En enero de 1725, Pedro I
pensaba ir a Alemania para ver personalmente este motor de "movimiento
continuo", sobre el que tanto se hablaba, pero la muerte impidió que el
zar realizase su propósito.
¿Quién era este misterioso doctor Orfirius y en que consistía su "célebre
máquina"? Yo he tenido la suerte de encontrar datos sobre el uno y la
otra. El verdadero apellido de Orfirius era Besler. Nació en Alemanía, en el
año 1680, estudió teología, medicina, pintura y finalmente se dedicó a inventar
el "movimiento continuo". De los muchos millares inventores de este
tipo, Orfirius es el más célebre y, quizá, el más afortunado. Hasta el fin de
sus días. (murió en 1745) vivió en la abundancia, gracias a los ingresos, que
le proporcionaba la exposición pública de su máquina.
En la fig. 49 se muestra un dibujo de la máquina inventada por Orfirius, tal
como era en el año 1714. Este dibujo está tomado, de las páginas de un antiguo
libro. En él puede verse una gran rueda, la cual, según se decía, no sólo
giraba por sí misma, sino que al mismo tiempo elevaba un peso a considerable
altura.
La fama del maravilloso invento, que el letrado doctor comenzó a mostrar en las
ferias, se extendió pronto por toda Alemania, y Orfirius no tardó en encontrar
poderosos protectores. Por él se interesó el rey de Polonia y luego el vizconde
de Hessen Cassels. Este último ofreció al inventor su propio castillo e hizo,
toda clase de pruebas con la máquina.
Una de estas pruebas se realizó el 12 de noviembre de 1717. La máquina, que se
encontraba en una habitación aislada, fue puesta en marcha, después de lo cual
se cerró con candado la puerta de la habitación, se precintó y se confió a la
vigilancia de dos granaderos. Durante catorce días nadie osó acercarse a la
habitación en que giraba la misteriosa rueda. El día 26 de noviembre, se quitaron
los precintos, y el vizconde entró en la habitación acompañado de su séquito, y
... ¿qué vió? La rueda seguía girando "sin disminuir su velocidad".
Después de constatar esto, pararon la máquina, la examinaron minuciosamente, y
la volvieron a poner en marcha. Durante cuarenta días quedó otra vez cerrada y
precintada la habitación, y durante cuarenta días volvieron a hacer guardia
ante su puerta los granaderos. El 4 de enero de 1718, fueron levantados los
precintos y una comisión de expertos encontró que la rueda continuaba
moviéndose.
El vizconde, no contento con esto, decidió someter la máquina a una nueva
prueba, dejándola precintada durante dos meses enteros. Y, al final de este
plazo... ¡la encontraron moviéndose!
Como recompensa, el inventor recibió del vizconde un certificado en el que se
decía, que su "perpetuum mobile" daba 50 vueltas por minuto y podía
levantar 16 kg a una altura de 1,5 metros, así como poner en movimiento un
fuelle de herrero y una máquina de afilar. Con este certificado, Orfirius
recorría Europa, y es de suponer que sus ganancias eran considerables, puesto
que si dio su conformidad para vender la máquina a Pedro I, lo hizo nada menos
que por 100.000 rublos.
Fig. 50. He aquí el secreto de la rueda de Orfirius (reproducción de un antiguo dibujo). |
|
La nueva sobre el extraordinario
invento del doctor Orfirius, se extendió por toda Europa, penetrando hasta en
los países más alejados de las fronteras de Alemania. De esta forma llegó a
oídos de Pedro I y despertó en este zar, tan entusiasta de las "máquinas
ingeniosas", un extraordinario interés.
Pedro I comenzó a interesarse por la rueda de Orfirius en el año 1715, durante
su estancia en el extranjero, y ya entonces encomendó al conocido diplomático
A. Osterman, que se enterase más de cerca de lo que de este invento había. El
diplomático envió sin demora un detallado informe sobre la máquina, aunque
personalmente no logró verla. Pedro I pensaba proponer a Orfirius, como
eminente inventor, un cargo a su servicio y, con este motivo, encomendó que
solicitasen del célebre filósofo de aquel tiempo (maestro de Lomonosov),
Christian Wolff, la opinión que sobre él tenía.
El insigne inventor recibía de todas partes lisonjeras proposiciones. Los
grandes de todo el mundo lo colmaron de los más altos favores; los poetas
componían odas e himnos en loor de su maravillosa rueda. Pero tampoco faltaron
malintencionados, que sospecharon la existencia de algún hábil engaño. Hubo
atrevidos que abiertamente acusaron a Orfirius de bribonería. Se ofreció un
premio de 1 000 marcos al que descubriera el fraude.
En uno de los panfletos escritos con fines de desenmascararlo, encontramos el
dibujo que reproduce la fig. 50. El secreto de este motor de "movimiento
continuo", en opinión del autor del panfleto, consistía sencillamente en
que, una persona, hábilmente escondida, tiraba de una cuerda, la cual, de forma
invisible, se hallaba enrollada en la parte del eje de la rueda que entraba
dentro del montante. Pero esta fina bribonería pudo descubrirse solamente por
casualidad, cuando el letrado doctor regañó con su esposa y su sirvienta, las
cuales eran copartícipes del secreto.
De no haber ocurrido este incidente, lo más probable es que hasta ahora
hubiéramos seguido sin entender el "perpetuum mobile" que tanto ruido
armó. Como se supo entonces, el dichoso motor estaba efectivamente movido por
personas ocultas, las cuales tiraban disimuladamente de un cordón delgado.
Estas personas eran, el hermano del inventor y su sirvienta.
Sin embargo, el desenmascarado inventor no se dio por vencido, sino que aseguró
obstinadamente hasta su fallecimiento, que la delación de que fue objeto por
parte de su mujer y de la criada, era producto del rencor. Pero, pese a todo,
perdió la confianza que en él tenían. Por esto es por lo que él aseguraba al
embajador de Pedro I, es decir, a Schumacher, que la gente era malintencionada
y que "el mundo está lleno de gentes malas, de las cuales no es posible
creer nada".
En la época de Pedro I también se hizo célebre en Alemania el motor de
"movimiento continuo" de un tal Gärtner. Sobre esta máquina,
Schumacher escribía lo siguiente: "El perpetuum mobile del sefíor Gärtner,
que he visto en Dresden, consta de un lienzo lleno de arena y de una máquina
parecida a una rueda de afilar, la cual se mueve a sí misma hacia adelante y
hacia atrás, pero según palabras del señor inventor, no se puede hacer en gran
tamaño".
Indudablemente, este motor tampoco conseguiría su propósito, y, en el mejor de
los casos, no pasaría de ser un mecanismo raro, provisto de un motor viviente,
que no sería "eterno" ni mucho menos, y que se encontraría hábilmente
disimulado. Schumacher tenía mucha razón al escribirle a Pedro I, que los
científicos franceses e ingleses "no creen en estos perpetum mobile y
dicen que están en contradicción con los principios matemáticos".
Aún no hay comentarios para este recurso.
Monografias, Exámenes, Universidades, Terciarios, Carreras, Cursos, Donde Estudiar, Que Estudiar y más: Desde 1999 brindamos a los estudiantes y docentes un lugar para publicar contenido educativo y nutrirse del conocimiento.
Contacto »