Experimento: La constante de Hubble
Laboratorio
La constante de Hubble
El efecto de la distancia en la velocidad
En la década de 1920, Edwin Hubble descubrió que todas las galaxias del universo se están alejando de nosotros. También descubrió algo que resulta todavía más sorprendente: mientras más lejos se encuentre una galaxia de la nuestra, más rápido se aleja. Podemos utilizar una banda elástica como modelo unidimensional de nuestro universo para que nos ayude a comprender por qué el segundo descubrimiento de Hubble tiene sentido.
Herramientas y materiales
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El experimento
Si es posible, trabaja con un compañero. Esto es lo que tienes que hacer:
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1. |
Corta la banda elástica con una tijera de modo que quede una sola tira larga. |
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2. |
Coloca la banda elástica cortada al lado de la regla de modo que uno de los extremos coincida con el cero de la regla. |
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3. |
Con el bolígrafo realiza una marca delgada en la banda elástica junto a cada una de las líneas de los centímetros. NOTA: ¡No estires la banda elástica mientras haces las marcas! |
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4. |
Imagina que la marca realizada en el primer centímetro es nuestra galaxia, la Vía Láctea. En esta marca de la banda escribe "VL". Ésa será nuestra referencia. Las otras marcas representan otras galaxias del universo, que están más distantes de la Vía Láctea. Identifica cada una de esas marcas con las letras del alfabeto. |
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5. |
Ahora alinea la Vía Láctea (VL), nuestro punto de referencia, con el extremo de la regla. El resto de las marcas de la banda elástica deben coincidir con las otras líneas que marcan los centímetros de la regla. Esto nos muestra la distancia inicial entre cada una de las otras galaxias y la Vía Láctea. Registra estos valores en la primera columna de la tabla de datos. |
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6. |
Toma la banda elástica por los extremos. Estírala hasta que la marca de la Galaxia A, que está en la línea de un centímetro, llegue a la línea de dos centímetros. Asegúrate de que la línea de referencia de la Vía Láctea permanezca alineada con el extremo de la regla. Observa la distancia que queda ahora entre la Vía Láctea y las otras galaxias, con la banda elástica estirada. Pídele a tu compañero que registre estas medidas en la siguiente columna de la tabla de datos. |
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NOTA: Si estás trabajando solo, usa cinta adhesiva para sujetar uno de los extremos. Presiona bien la cinta adhesiva contra la banda elástica para que no se deslice. Cuando estés listo para registrar los datos, estira la banda con una mano y con la otra acomoda la regla y escribe tus mediciones. Registra los datos rápidamente porque en cualquier momento la banda elástica comenzará a soltarse. En esta fotografía puedes ver que esto empieza a suceder. La marca de la VL ya se soltó un poquito y pasó de la línea que indica el centímetro cero. |
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7. |
Resta de la distancia marcada con la banda elástica estirada, la distancia inicial de cada galaxia. De esta manera determinarás la distancia total que se desplazó. Registra estos resultados en la tercera columna de la hoja de datos. |
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8. |
Supongamos que tardaste medio segundo (0,5 s) para estirar la banda elástica. Éste fue el tiempo que tardó cada galaxia para llegar a su nueva posición. Calcula la velocidad de cada galaxia y registra los resultados en la última columna de la hoja de datos. Para calcular la velocidad de cada galaxia, divide la distancia total del desplazamiento por el tiempo necesario para realizar ese movimiento, es decir, por 0,5 s. |
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Hoja de datos |
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| Galaxia | Distancia inicial desde la Vía Láctea (cm) | Distancia desde la Vía Láctea (cm), con la banda elástica estirada | Distancia total del desplazamiento (cm) | Galaxia Velocidad (cm/s) |
| A | ||||
| B | ||||
| C | ||||
| D | ||||
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¿Qué puedes observar acerca de las velocidades de las distintas galaxias en la banda elástica a medida que se alejan de la Vía Láctea? ¿Coinciden tus datos con los descubrimientos de Edwin Hubble? ¿Por qué sí o por qué no? Las otras galaxias de la banda elástica, ¿están aproximándose o alejándose de la Vía Láctea?
Para observar con claridad la tendencia de tus datos, puedes crear un gráfico de las galaxias que muestre la distancia inicial desde la Vía Láctea en el eje horizontal y la velocidad de la galaxia en el eje vertical.
Inténtalo tú mismo y luego haz clic aquí para ver nuestros resultados.


