Aplicaciones científicas de la torre Eiffel

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Aplicaciones científicas de la torre Eiffel


Parece casi inútil decirlo, pero la Torre Eiffel es un apoyo científico fantástico. De hecho, ¿en qué otro lugar de París hay una torre de metal de más de 300 m de altura, con una masa tan grande? Tal objeto es inevitablemente una bendición para los científicos que, desde su construcción, han aprovechado su tamaño para participar en todos los experimentos que querían hacer sin tener las herramientas para hacerlo. Es necesario distinguir los experimentos de las aplicaciones. Los experimentos solo han servido para avanzar en la ciencia, mientras que las aplicaciones han usado la Torre Eiffel como soporte para proporcionar una utilidad particular.

Experimentos cientificos

Aplicaciones tecnicas

Fenómenos naturales


Experimentos cientificos

Meteorología

Esta es probablemente la primera experiencia que se hizo en la torre. Desde su construcción, se ha instalado un laboratorio meteorológico en su cumbre, bajo la dirección del Sr. Mascart, director de la Oficina Meteorológica Central. En ese momento, a fines del siglo XIX, esta ciencia era que en sus primeras pruebas, también contar con un laboratorio permanente a 300 m de altitud era una bendición. De hecho, era solo una estación de observación, pero en el momento en que se usaba el término laboratorio. Consistía en una placa metálica de 1m 60 en la que se colocaban diferentes dispositivos de medición, conectados a los registradores.


Información general sobre la instalación del laboratorio en el siglo XIX

La Torre es un impresionante observatorio meteorológico que se caracteriza no solo por su altitud, que es de solo 334 m, sino principalmente porque permite realizar observaciones libres de la influencia del suelo, que no es El caso suele ser, incluso con postes o por posicionamiento en edificios. Ya en esta baja altura de 300 m, los fenómenos de viento y temperatura son absolutamente diferentes de los que ocurren a nivel del suelo, su propia temperatura y su alivio comunican las variaciones de las capas vecinas para tener en cuenta.


Serie de dispositivos meteorológicos.

Serie de dispositivos meteorológicos.

Cinemografía de medición instantánea.

Cinemografía de medición instantánea.

Barómetro Tonnelot

Barómetro Tonnelot

A esta altura de 300 m, la amplitud de las variaciones de temperatura o estado higrométrico es mucho menor que cerca del suelo; Los vientos son más regulares y más fuertes, y de hecho, solo en las estaciones elevadas de montaña encontramos resultados análogos a los que proporciona la Torre.

Además, desde el inicio de la construcción, en 1889, se instaló, bajo el cuidado y bajo la dirección del Sr. E. Mascart, miembro del Instituto y director de la Oficina Central de Meteorología de Francia, un servicio extremadamente meteorológico. importante. los instrumentos de medición se colocan en la pequeña plataforma de 1,60 m de diámetro que termina la torre a 300 m del suelo; por medio de un cable, transmiten eléctricamente sus indicaciones al aparato de grabación ubicado en la planta baja de la oficina central vecina.

Todas las observaciones se registran hora por hora: para la velocidad y dirección del viento, para la temperatura, para la presión atmosférica, para el estado higrométrico, etc. Se registran en los registros de la Oficina y su resumen aparece en el boletín publicado diariamente. Estas observaciones están centralizadas por el Sr. Alfred Angot, doctor en ciencias, meteorólogo de la Oficina Central, quien analizó los resultados en comparación con las observaciones realizadas en los locales de la Oficina Central; son el tema de las memorias aprendidas insertadas en los Anales de la Oficina. Todos aquellos interesados ​​en estas preguntas deberán consultarlas; Contienen todos los documentos detallados y su discusión científica. Una primera memoria se refiere a los resultados de 1889; otros cinco, los de los años 1890, 1891, 1892, 1893 y 1894. Finalmente, un Memorando general resume las observaciones de estos cinco años, excepto las relacionadas con el viento, que son objeto de una Memoria especial hasta 1895.

Los dos enlaces a continuación conducen a la descripción completa de las observaciones realizadas por la estación meteorológica de la Torre Eiffel durante el período 1889-1890, y luego 1890-1894, necesariamente más completa. Se refieren a muchas áreas específicas: registros de temperatura, comparación suelo / altitud, higrometría, fuerza y ​​dirección del viento, incluidos vientos ascendentes, presiones atmosféricas, etc. Las conclusiones son particularmente interesantes porque muestran el entusiasmo que han producido con los datos que nos parecen, en la actualidad, terriblemente comunes.


Aerodinámica

Gustave Eiffel es un empresario, pero es principalmente un ingeniero, le apasiona la tecnología y especialmente un universo al que no se le atribuye su nombre, la aviación. Y sin embargo, interesado en el tema, trata de comprender la mecánica de los fluidos y elabora un verdadero laboratorio aerodinámico en el segundo piso de la torre. Este laboratorio estaba equipado con un dispositivo para estudiar la caída de los cuerpos, que se deslizó a lo largo de un cable de 115 m tendido entre el segundo piso y el suelo. Funcionó desde 1903 por un período de 2 años. Fue nombrado "el aparato de la caída".

Este aparato permitió el estudio de la resistencia del aire de las formas metálicas. Para eso, la placa de metal, de una forma que quería probar, se colocó a lo largo de la cuerda. También varía el tamaño de la placa: de 25 cm a 100 cm, para saber si tuvo incidencia. Así dispuesta, la forma se aceleró de manera constante hasta 40 m desde el suelo donde alcanzó los 144 km / h, la velocidad de un avión de la época.

Ver el Informe sobre Resistencia del Aire.


Presión del viento

A fines del siglo XIX, cuando un ingeniero estaba ensamblando un edificio, tuvo que estimar la presión ejercida por el viento en su edificio, expresada en Kg por centímetro cuadrado. Nada más fácil para eso, se hace una fórmula simple: P = 0.125 x V2, donde V es la velocidad del viento en metros por segundo. La constante 0.125 había sido admitida durante mucho tiempo, pero los ingenieros que diseñaron la torre tenían razones para dudar de esa cifra. La presencia de la torre fue una bendición para ellos: podrían recalcular esta cifra y probar, mediante la experiencia práctica, los bloques de inversión, que esta cifra estaba más cerca de la realidad que 0.125.

El cálculo real de la nueva cifra, 0.070, se realiza en la parte de Resistencia del aire, pero esta parte del sitio explica el experimento que se realizó para demostrar la veracidad del nuevo valor.

El principio general es simple: en la parte superior de la torre, se encuentran disponibles bloques de hierro fundido de formas idénticas y peso creciente. Cuanto más fuerte es el viento, más se vuelcan los bloques, lo que demuestra que la presión en la cara frontal del bloque pasa un cierto valor. Y hay que decir que el valor 0.070 es el más cercano a la realidad.

Detalle la experiencia de los bloques de reversión.


Péndulo de Foucault

Un péndulo de Foucault es el nombre que se le da a un péndulo liberado de toda perturbación y que, según las observaciones realizadas, hace posible visualizar la rotación de la Tierra. De hecho, un péndulo que oscila invariablemente cambiará lentamente, generando una rotación apenas perceptible pero muy real. Para ponerlo en evidencia, es necesario que el péndulo sea pesado y que su cable sea largo, para hacer grandes oscilaciones. La Torre Eiffel era el soporte ideal y, por lo tanto, es natural que tal reloj se haya instalado una vez. Para aquellos que quieran saber más, pueden ir al Panteón de París, donde un péndulo de Foucault oscila invariablemente.


Manómetro de mercurio

El interés de la torre no es solo su masa, es especialmente su tamaño. El oro que dice aumento de altitud dice modificación de la presión atmosférica. Por lo tanto, la torre era una buena forma de estudiar fácilmente las diferencias de presión entre el suelo y los 300 m de altura.

Placa que recuerda la instalación del manómetro

Placa que recuerda la instalación del manómetro

Desde el inicio de la construcción de la Torre, a Gustave Eiffel le preocupaba su aplicación a la construcción de un gran manómetro de aire y mercurio para medir directamente las presiones de 400 atmósferas. Desde el punto de vista científico, dicho manómetro era, por su alta precisión, valioso para la calibración de manómetros de nitrógeno o hidrógeno para experimentos de laboratorio; Desde el punto de vista industrial, era ofrecer una utilidad incuestionable para la verificación de manómetros de metal.

Además, después de la finalización de la Torre, Eiffel estableció este manómetro de acuerdo con el proyecto realizado por L. Cailletet, miembro del Instituto, tan conocido por su trabajo en la licuefacción de gases. En el tercer piso de la torre, hoy en día, hay un marco en una de las galerías exteriores que recuerda la instalación de este manómetro.

La descripción de este aparato tan particular fue hecha de manera precisa por el Sr. Cailletet en la Academia de Ciencias en 1891. Se puede buscar a continuación.

Detalle del Manómetro de presión de aire libre.


Estudio del espectro solar

Menos de 10 años después del final de la construcción, la Torre Eiffel ya había servido como soporte para muchos experimentos, y como tal había hecho un buen conocimiento de los humanos en muchas áreas. El 20 de mayo de 1899 se publicó en la revista "Las Actas de la Academia de Ciencias" un artículo sobre el origen de las líneas de oxígeno en el espectro solar. El objetivo era decidir sobre este origen, que podría ser telúrico o teluro-solar. Una vez más, Gustave Eiffel realizó experimentos que conducirán a la respuesta a esta pregunta. Fue el Sr. J. Janssen quien realizó el estudio; su informe se indica en la página siguiente.

Detalle del informe sobre el origen de las líneas de oxígeno en el espectro solar.


Absorción atmosférica de la radiación

Este experimento, también realizado en la parte superior de la Torre Eiffel, consistió en elevar la serie de líneas oscuras observables por el espectro de los rayos eléctricos emitidos desde la parte superior de la torre. Aquí está en el siguiente enlace el resultado del Sr. Cornu, quien hizo este análisis en 1889.

Detalle de la absorción atmosférica de la radiación.


Aplicaciones tecnicas

Transmisión militar

Las primeras pruebas de transmisión militar se realizaron al final de la construcción de la torre, el 5 de noviembre de 1898. El sistema funcionó como un mensaje hablado que circulaba entre Ernest Roger y Eugene Ducretet, que se encontraban en la Torre Eiffel. Y el otro en el Panteón, a 4Kms de distancia. Estas pruebas se completaron y Gustave Eiffel, al ver esto como una buena oportunidad para hacer indispensable su torre, ofreció la oportunidad a los ejércitos de usarla para colocar antenas militares. Usted tiene en el enlace a continuación los detalles de las primeras experiencias realizadas sobre este tema.

Detalle de la difusión militar desde la torre Eiffel.


Difusión civil

Solo comienza en la década de 1920, cuando termina la guerra porque el uso militar de la transmisión ya no ha sido exclusivo. Las primeras pruebas se hicieron en 1921 con Lucien y Sacha Guitry. Al año siguiente, se construyó un estudio en el pilar Norte y en 1925 tuvo lugar el primer periódico radiofónico de la historia en Francia, un diario de Maurice Privat.

Las aplicaciones eran simples, pero a partir de 1929 se transmitieron mensajes prácticos, por ejemplo, el tiempo registrado en las 350 estaciones meteorológicas de Europa, África del Norte y Europa.


Tiempo de difusión

¿Cómo hicieron los hombres las zonas horarias? Si los primeros intentos de dividir el planeta en 24 porciones no estaban claros, la precisión solo podría lograrse con medios de comunicación confiables y consistentes. La Torre Eiffel fue uno de los elementos de la red global que permitió el establecimiento de zonas horarias, y que gracias a una comunicación a más de 5000 Kms! Es en parte gracias a la Torre Eiffel que se creó el sistema mundial de horarios.


Difusión

Continuidad lógica de la transmisión, la transmisión de televisión permitió la recepción de la imagen a distancia. Las primeras pruebas datan de 1925, Louis Belin las realizó. No fue hasta 1935 (26 de abril) que se emitió la primera transmisión de televisión propiamente dicha. A partir de ahí todo se aceleró. En 1953 se emitió en Eurovisión, la coronación de la reina Isabel II. En 1957 se instaló una antena dedicada a la televisión, que amplía la torre de 300 a 318.70 m. Será reemplazada en el año 2000 por otra más poderosa, y también más alta, pasando la torre a 324m de altura.

Finalmente, fue en 2005 cuando tuvo lugar la transición de la transmisión a la digital.


Telefotografia

La fotografía telefónica es un proceso de fotografiar objetos distantes utilizando un teleobjetivo y, por extensión, esto es lo que se llama la instantánea tomada por este proceso.

Los experimentos de fotografía telefónica se realizaron en 1896 en la terraza de la 3ª plataforma por el Capitán de los Ingenieros, el Sr. V. Bouttieaux, Asistente del Jefe del Equipo de Ingeniería en Versalles, quien publicó las Memorias más interesantes sobre la Fotografía de globo (Aerospace Review, 1894). Pero hay una gran diferencia entre hacer un globo de telefonía o la Torre Eiffel: la cámara está arreglada en el segundo caso, se supone que las fotos son mucho mejores. Usted tiene en el siguiente enlace el informe del experimento realizado por el Sr. Bouttieaux sobre este tema.

Detalle de las pruebas de telefrafia.


Telegrafia optica

La telegrafía óptica es simplemente un sistema para enviar mensajes mediante señales luminosas a largas distancias. Esta tecnología será reemplazada por la radiotelegrafía, que luego las señales se transmitirán por ondas de radio en lugar de una señal óptica. Esta es la radiografía que salvó a la Torre Eiffel, al ejército al ver cierto interés, y para que pudiera llevarse a cabo, fue necesario que la telegrafía óptica fuera probada, también por el ejército, algunos años más. pronto. Usted tiene en el enlace a continuación los detalles de las pruebas de telegrafía óptica realizadas desde la Torre Eiffel.

Detalle de la telegrafía óptica desde la torre Eiffel


Navegación aérea

Esto probablemente se olvide parcialmente hoy en día, pero la Torre Eiffel era, en el momento de su construcción, un punto de referencia fantástico para todos los aerostatos que iban o salían de París. En ese momento, hablamos de aeronaves porque la aviación está apenas en su infancia, también es la Torre Eiffel la que establecerá algunas leyes físicas sobre la resistencia de los materiales, leyes que Se implementará unos años más tarde en aeronáutica de forma precisa. Pero a finales del siglo XIX, es como un punto de referencia que la Torre Eiffel es conveniente. Usted tiene en el siguiente enlace la cuenta de la experiencia de navegación aérea realizada el 30 de junio de 1890 a bordo de un globo que se dirige al este de París.

Detalle de la navegación aérea desde la torre Eiffel


La torre Eiffel


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