La Física moderna (1888-04-01 00:00:00), página 7

Ante todo, deseo llamar la atención hacia las ideas que suelen formarse respecto de la fuerza que mueve alguna máquina. Como ejemplo bien conocido consideremos un reloj. ¿De dónde proviene la fuerza que sostiene en movimiento las ruedecitas y los minuteros del reloj por espacio de veinticuatro horas, ó el mismo número de días? En algunos es un peso que grava; en otros un muelle concentrado, y sin embargo, ambos proceden de la fuerza de nuestro brazo, creada en el organismo por sopa, legumbres y carne; esta fuerza es la que ha alzado el peso y la que ha rolado el muelle, y la que, finalmente, se da y gasta en el reloj durante las veinticuatro horas, ocho ó quince días.

Nuestras máquinas no engendran fuerza ninguna, sino que gastan la que han recibido. La azuda en un molino harinero pone en movimiento una ó varias piedras; la que hay en una herrería, uno ó varios martillos; en las salinas ó minas mueve las bombas que elevan hasta cierta altura el agua ó otra carga; en hiladoras mueve telares, y en otras fábricas diversos instrumentos. El trabajo hecho por la azuda depende en todos estos casos de la gravedad del agua que cae sobre las palas; la suma total de las resistencias que pudiera ofrecer la máquina, no puede ser mayor que el peso del agua que grava y por el cual es vendida.

El poder de una máquina se puede medir por medio de este peso.

El trabajo de una máquina de vapor se efectúa por el movimiento de un émbolo subido y bajado por el peso de vapores acuosos. El vapor pesa sobre el émbolo lo mismo que el agua pesa sobre las palas de la azuda. La causa del peso es el calor, originado debajo de la caldera por un fenómeno químico, es decir, por la combustión de una materia combustible, y absorbido por el agua la convierte en vapor acuoso, dándole la fuerza expansiva suficiente para mover el émbolo; en este caso es, pues, el calor la fuerza que levanta y baja y que mueve la máquina.

Una fuerza siempre se manifiesta por presión ó por tracción; puede medirse en una máquina la acción de la fuerza activa por las resistencias que vence, y todas las resistencias se traducen en pesos respectivos, que por la misma fuerza pueden ser alzados hasta cierta altura.

Mas no toda la fuerza que comunicamos á una máquina es empleada por ella en el trabajo, es decir, en alzar y mover; no; sino que una parte de la misma es siempre consumida por el roce de las partes que constituyen la maquinaria; así es que de dos máquinas que hayan recibido igual fuerza, trabajará más aquella que tenga un curso menos estorbado por impedimentos que causen roce. En mecánica siempre ha sido considerado el roce como una causa que contraríe la fuerza que ya existe. Se creía además que la fuerza de una máquina era completamente consumida por el roce.

Sentado esto, era claro que la primera causa de la destrucción del movimiento debía ser el roce, y con razón, pero al explicarlo teóricamente se cometió un gran error; pues que si una fuerza podía ser destruida, es decir, podía tener por efecto un «nada», había razón para creer que, bajo circunstancias dadas, podía crearse una fuerza de «nada». La posibilidad de inventar una máquina que siempre estuviese andando, sin necesidad de fuerza exterior, que siempre estuviese creando de nuevo la fuerza gastada por ella misma, posibilidad en que creyeron por espacio de siglos los hombres más sabios, estaba basada principalmente en esta idea tan errónea. El construir tal Perpetuum mobile ya valía cualquier trabajo, pues que era como una ave que pusiera huevos de oro, se podía trabajar con ella y sin gasto alguno ganar muchísimo dinero.

Una idea más exacta de las fuerzas naturales brotó de la sagaz inteligencia del Dr. Mayer, médico en Heilbronn—idea que por las observaciones hechas por los primeros físicos y matemáticos para comprobarla, obtuvo una importancia increíble—él hizo comprensibles un gran número de fenómenos hasta entonces sin explicación alguna.

Fuerzas son causas, dice el Dr. Mayer, y puede aplicársele la tesis de que el efecto equivale á la causa. Causa aequat effectum. Si una causa C (causa) tiene por resultado un efecto E (efectum), \( C = E \). Siendo el efecto E, causado otro efecto \( \varepsilon \), \( E = \varepsilon = C \). En tal cadena de causas y efectos ningún miembro ó parte de miembro puede quedar reducido á cero = nada. Si una causa dada C ha producido un efecto que la equivale, E ya ha dejado de ser C, por lo mismo que se ha transformado en E. Y como C se transforma en E, y éste en \( \varepsilon \), puede aplicarse á todas estas causas, en cuanto á la cantidad, la propiedad de indestructibilidad, y en cuanto á su calidad, la de mutabilidad.

En mil casos vemos que se consume un movimiento sin que se aleje un peso ó se efectúe una presión. Mas cómo la fuerza que causa el movimiento no puede ser cero, hay que hacer naturalmente esta pregunta: ¿qué transformación se efectúa en esta fuerza? Ya nos dice la experiencia que siempre por medio del roce, golpe ó presión, se destruye algún movimiento, se presenta como efecto constante del movimiento el calórico. El movimiento es, pues, la causa del calórico.

Dos discos de metal que se rocan con velocidad se calientan de tal manera, que llegan á estar candentes; si este rozamiento se efectúa en agua, ésta hervirá. Asimismo se calienta el hierro en las ruedas de coche cuando corre, y si se efectúa con gran velocidad llega á tal grado de calor, que no se le puede tocar sin quemarse.

Al afilar las agujas de coser, el acero, en el punto rozado, se pone candente, y las partículas que caen arden con chispas vivísimas. Las cuñas que se meten al lado de las ruedas del ferrocarril para parar el tren, muchas veces se calientan de tal manera que se queman con olor empíreo-ámatico. Al raspar el azúcar en el hierro, algunas de las partículas desprendidas se funden y toman el sabor de azúcar quemado (caramelo). También se funden dos pedazos de hielo al rozarlos ó frotarlos uno con otro.

En las fábricas de acero inglesas el herrero calienta una barra de acero de 10 á 12 pulgadas hasta que éste roja una de sus puntas, la lleva y pone debajo del gran martillo de la máquina y la convierte en una barra delgada del mismo número de pies, sin volver á meterla en el fuego, cosa necesaria para que sea bueno y duradero el acero.

Cada punto que es golpeado por el pesado martillo se pone rojo intenso, y parece al observador que la ignición sube y baja á lo largo de la barra. Esta alta temperatura es producida por los golpes de