Caida libre en el vacío - Brian Cox

Nuria Solorzano

11 Sept 201703:56

Summary

TLDRLa instalación de energía espacial de la NASA cerca de Cleveland, Ohio, alberga uno de los mayores cámaras de vacío del mundo, diseñada para probar naves espaciales bajo condiciones similares al espacio exterior. Este proceso implica bombear fuera 30 toneladas de aire hasta dejar aproximadamente 2 gramos, creando un entorno de vacío casi perfecto. En el experimento de Galileo, que consistía en dejar caer un objeto pesado y uno ligero simultáneamente para observar la velocidad de su caída, se demostró que la resistencia del aire era el factor que diferenció sus velocidades. Al eliminar el aire en la cámara de vacío, se pudo observar cómo una pluma y una bola de bolos caían a la misma velocidad, ilustrando la verdadera naturaleza de la gravedad, según la teoría de Isaac Newton. Este experimento demuestra que ambos objetos están en realidad en reposo, sin ninguna fuerza actuando sobre ellos, evidenciando el concepto de que la gravedad actúa de manera uniforme sobre los objetos, independientemente de su masa.

Takeaways

📍 La instalación de energía espacial de la NASA cerca de Cleveland, Ohio, es una de las cámaras de vacío más grandes del mundo.
🚀 Se utiliza para probar naves espaciales y simular las condiciones del espacio exterior.
🕒 El proceso de crear un vacío en la cámara tarda aproximadamente tres horas, logrando una vacuidad casi perfecta.
🌌 Al eliminar el aire, se reduce la resistencia del aire, permitiendo observar la verdadera naturaleza de la gravedad.
🧵 La referencia a Galileo muestra que un objeto pesado y uno ligero caen a la misma velocidad en ausencia de resistencia del aire.
🥊 Un ejemplo concreto es la caída de una pluma y una bola de bolos; en el vacío, caen a la misma velocidad.
🎵 La música acompaña a la narración, subrayando los puntos clave y creando un ambiente.
📉 El proceso de evacuar el aire se describe en detalle, desde el comienzo hasta el logro del punto de presión deseado.
🔍 Se menciona el uso de equipos y procedimientos técnicos específicos para llevar a cabo la prueba.
🧮 Se destaca la precisión de los experimentos en el vacío, donde la pluma y la pelota de bolos caen exactamente al mismo tiempo.
⚖️ La ley de la gravedad de Isaac Newton se expone, afirmando que todos los objetos son atraídos hacia la Tierra por la gravedad, independientemente de su masa.
🧲 En el espacio, donde prácticamente no hay fuerzas actuando sobre los objetos, la pelota de bolos y la pluma se mantienen en reposo en lugar de caer.

Q & A

¿Dónde se encuentra la instalación de energía espacial de la NASA mencionada en el guión?
-La instalación de energía espacial de la NASA se encuentra cerca de Cleveland, Ohio.
¿Cuál es la función principal de la cámara de vacío más grande del mundo en la instalación de energía espacial de la NASA?
-La cámara de vacío se utiliza para probar naves espaciales y simular las condiciones del espacio exterior.
¿Cómo logra la cámara de vacío las condiciones del espacio exterior?
-Al bombear y eliminar el aire hasta alcanzar una presión tan baja que se acerca a las condiciones del espacio exterior.
¿Cuánto tiempo tarda en crear un vacío en la cámara de vacío de la NASA?
-Tarda tres horas en compactar 800,000 pies cúbicos de aire en la cámara.
¿Por qué las plumas caen más despacio que la bolosa en la atmósfera terrestre?
-Las plumas caen más despacio debido a la resistencia del aire, que afecta más a objetos livianos.
¿Quién llevó a cabo el experimento que demostró la naturaleza verdadera de la gravedad al eliminar el aire?
-Galileo Galilei realizó el experimento clásico de dejar caer un objeto pesado y uno ligero para observar la diferencia en su velocidad de caída.
¿Qué sucede con la velocidad de caída de las plumas y la bolosa una vez que el aire es eliminado de la cámara de vacío?
-Ambos, la pluma y la bolosa, caen a la misma velocidad en ausencia de resistencia del aire.
¿Qué presión se establece como punto de referencia para el experimento en la cámara de vacío?
-El punto de referencia de presión se establece en 240 psi para el experimento.
¿Qué fuerza es la responsable de hacer que tanto la bolosa como la pluma caigan en la cámara de vacío?
-La gravedad es la fuerza responsable de hacer que ambos objetos caigan.
¿Por qué la bolosa y la pluma parecen estar quietos antes de caer en la cámara de vacío?
-Están quietos porque en el vacío no hay fuerzas externas, como la resistencia del aire, actuando sobre ellos.
¿Quién fue el científico que propuso la teoría de que todos los objetos son atraídos hacia la Tierra por la gravedad?
-Isaac Newton formuló la ley de la gravedad universal, que sugiere que todos los objetos atraen a otros objetos con una fuerza proporcional a sus masas y al inverso del cuadrado de la distancia entre ellos.
¿Qué implica la observación de que tanto la pluma como la bolosa caen a la misma velocidad en el vacío?
-Implica que en ausencia de fuerzas como la resistencia del aire, la gravedad actúa de manera idéntica en objetos de diferentes masas.

Outlines

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🚀 Prueba de gravedad en el vacío: NASA's Space Power Facility

Este párrafo describe una prueba realizada en la instalación de energía espacial de la NASA cerca de Cleveland, Ohio, que es uno de los cámaras de vacío más grandes del mundo. Se utiliza para simular las condiciones del espacio exterior al bombear aire hasta alcanzar casi un vacío perfecto. Se menciona el experimento de Galileo, donde un objeto pesado y uno ligero caen a la misma velocidad en ausencia de la resistencia del aire, demostrando la naturaleza verdadera de la gravedad. La narración detalla el proceso de creación de un vacío y la ejecución de la prueba con un bolero y una pluma, que en el vacío caen a la misma velocidad, ilustrando el principio de que la gravedad actúa de la misma manera en todos los objetos, independientemente de su masa.

Mindmap

Keywords

💡NASA

La NASA (National Aeronautics and Space Administration) es la agencia gubernamental de los Estados Unidos encargada de la exploración espacial. En el video, se menciona la instalación de la NASA cerca de Cleveland, Ohio, que es utilizada para probar naves espaciales y simular las condiciones del espacio exterior.

💡Vacuum Chamber

Un 'vacuum chamber' es un espacio cerrado en el que se ha extraído la mayor parte del aire para crear un vacío. En el contexto del video, se utiliza para simular las condiciones del espacio, donde prácticamente no hay aire, y para probar cómo se comportan los objetos bajo la influencia de la gravedad sin la resistencia del aire.

💡Spacecraft

Un 'spacecraft' es un vehículo diseñado para viajar en el espacio exterior. En el video, se indica que el vacuum chamber se utiliza para probar estos vehículos y asegurarse de que puedan soportar las condiciones extremas del espacio.

💡Outer Space

El 'outer space' se refiere al espacio que existe más allá de la atmósfera terrestre. Es el entorno donde operan los naves espaciales y donde la gravedad actúa sin la influencia de la resistencia atmosférica. El video demuestra cómo se puede simular este entorno en la Tierra.

💡Galileo's Experiment

El experimento de Galileo es un clásico en física que demuestra que todos los objetos, independientemente de su masa, caen a la misma velocidad en ausencia de la resistencia del aire. En el video, se hace referencia a este experimento al comparar la caída de un objeto pesado con un ligero en un entorno de vacío.

💡Air Resistance

La 'air resistance', también conocida como drag, es la fuerza opuesta al movimiento de un objeto a través del aire. En el video, se destaca cómo la resistencia del aire afecta la caída de los objetos en la Tierra, pero en el vacío del espacio exterior, esta fuerza desaparece.

💡Gravity

La 'gravity' es la fuerza que atrae a los objetos hacia el centro de la Tierra o de cualquier otro cuerpo celestial. Isaac Newton fue uno de los primeros en describir la gravedad como una fuerza universal. En el video, se muestra cómo la gravedad actúa en el vacío, haciendo que un pluma y una bola de bolos caigan a la misma velocidad.

💡Isaac Newton

Isaac Newton fue un científico inglés famoso por sus contribuciones a la física y la matemática, especialmente por sus leyes de movimiento y la ley de gravedad universal. En el video, se hace referencia a su teoría sobre la gravedad y cómo se manifiesta en un entorno sin aire.

💡Feathers and Bowling Ball

En el video, se utilizan una pluma y una bola de bolos como ejemplos para ilustrar cómo la gravedad afecta a los objetos de diferentes formas y masas. Mientras que en la Tierra la pluma caería más despacio debido a la resistencia del aire, en el vacío, caen a la misma velocidad, demostrando el efecto de la gravedad.

💡Vacuum

Un 'vacuum' es un espacio donde la presión del gas es significativamente más baja que en el ambiente atmosférico. En el video, se menciona que se creó un vacío 'near-perfect' dentro del chamber para simular las condiciones del espacio exterior.

💡Pressure

La 'pressure' es la fuerza exertida por un fluido, como el aire, sobre una superficie en un área determinada. En el contexto del video, la presión se menciona en relación con la creación del vacío al disminuir la presión del aire dentro del chamber hasta niveles muy bajos.

💡Millet

En el video, 'millet' se refiere a un objeto específico que se usó para la demostración de la caída en el vacío. Aunque no se proporciona una descripción detallada, se puede inferir que es un objeto pequeño y posiblemente de forma esférica, utilizado para comparar con una pluma en el experimento.

Highlights

NASA's space power facility near Cleveland, Ohio, is one of the world's biggest vacuum chambers used for testing spacecraft and outer space conditions.

The vacuum chamber can simulate the conditions of outer space by removing 30 tons of air until only about 2 grams are left.

Galileo's experiment demonstrated that in a vacuum, objects of different weights fall at the same rate due to gravity, disregarding air resistance.

Feathers and a bowling ball were dropped in the vacuum chamber to demonstrate the true nature of gravity.

Air resistance is the reason why feathers fall slower than bowling balls in Earth's atmosphere.

It takes three hours to create a near-perfect vacuum by removing 800,000 cubic feet of air from the chamber.

The vacuum chamber is capable of withstanding the force present on the outside when it's pumped out to simulate outer space conditions.

The final pressure set point for the vacuum chamber is at 240 psi before the drop test.

In the vacuum, both the feather and the bowling ball fall at the same rate, demonstrating the effect of gravity without air resistance.

Isaac Newton's theory of gravity is illustrated by the simultaneous fall of the feather and the bowling ball in a vacuum.

The experiment shows that in a vacuum, there is no force acting on the objects, and they fall due to gravity alone.

The vacuum chamber provides a controlled environment to study the effects of gravity without the interference of air resistance.

The experiment visually confirms that all objects in a vacuum fall at the same rate, regardless of their mass.

The vacuum chamber is a crucial tool for testing and understanding the behavior of spacecraft in outer space conditions.

The vacuum chamber's ability to simulate space conditions allows for the verification of spacecraft design and functionality.

The experiment visually demonstrates the fundamental principles of physics, making complex theories more accessible.

The vacuum chamber is a testament to human ingenuity and the pursuit of understanding the universe.

The controlled experiment in the vacuum chamber provides empirical evidence supporting the theory of gravity.