Guillaume Amontons (31 de agosto de 1663 – 11 de octubre de 1705) fue un físico e inventor de instrumentos científicos francés . Fue uno de los pioneros en el estudio del problema de la fricción , que es la resistencia al movimiento cuando los cuerpos entran en contacto. También es conocido por su trabajo sobre termodinámica , el concepto de cero absoluto y el diseño temprano de motores.
Guillaume nació en París, Francia. Su padre era un abogado de Normandía que se había mudado a la capital francesa. [1] Cuando era joven, Guillaume perdió la audición y se volvió casi sordo. [2] Según un biógrafo, Fontenelle , mientras estudiaba el movimiento perpetuo , se convenció de la importancia de estudiar las máquinas desde una perspectiva matemática. [3] Nunca asistió a una universidad , pero pudo estudiar matemáticas , ciencias físicas y mecánica celeste . También pasó tiempo estudiando las habilidades del dibujo , la topografía y la arquitectura . Murió en París , Francia .
Su carrera de investigación fue apoyada por el gobierno y fue empleado en varios proyectos de obras públicas .
Entre sus contribuciones a la instrumentación científica se encuentran las mejoras en el barómetro (1695), el higrómetro (1687) y el termómetro (1695), en particular para su uso en el mar. También demostró un telégrafo óptico y propuso el uso de su clepsidra [4] ( reloj de agua ) para medir el tiempo en un barco en el mar .
Amontons investigó la relación entre la presión y la temperatura en los gases, aunque carecía de termómetros precisos y exactos . Aunque sus resultados fueron, en el mejor de los casos, semicuantitativos , estableció que la presión de un gas aumenta aproximadamente en un tercio entre las temperaturas del frío y el punto de ebullición del agua . [5] Este fue un paso sustancial hacia las leyes de los gases posteriores y, en particular, la ley de Gay-Lussac . Su trabajo lo llevó a especular que una reducción suficiente en la temperatura conduciría a la desaparición de la presión. Aunque estuvo cerca de encontrar el cero absoluto -la temperatura teórica por la cual el volumen de aire en su termómetro de aire se reducirá a nada (estimada por él como -240° en la escala Celsius ), [6] el descubrimiento no estaría completo hasta al menos un siglo después.
Guillaume Amontons es también el inventor del motor de aire caliente . [7] En 1699, construyó su primer motor, más de un siglo antes que el conocido motor Stirling. [8] Este motor, llamado por Amontons "molino de fuego" ( moulin à feu ) seguía un nuevo ciclo termodinámico, que más tarde se conocería como el ciclo Stirling.
El molino de fuego es una rueda que aprovecha la expansión del aire caliente para generar fuerza motriz. La potencia calculada del molino de fuego de Amontons era de 39 CV, igual a la potencia de los motores de aire caliente más potentes del siglo XIX (con excepción del "motor calórico" de Ericsson [9] ). La principal diferencia entre el motor de Amontons y los motores de aire caliente del siglo XIX era la naturaleza del pistón (Amontons utilizaba agua) y el uso del movimiento rotatorio en lugar del movimiento alterno.
En 1699, Amontons publicó su redescubrimiento de las leyes de fricción propuestas por primera vez por Leonardo da Vinci . [10] Aunque fueron recibidas con cierto escepticismo, las leyes fueron verificadas por Charles-Augustin de Coulomb en 1781. [11] Por esta contribución, Amontons fue nombrado como uno de los 23 "Hombres de Tribología" por Duncan Dowson . [12]
Leyes de fricción de Amontons-Coulomb : [13]
La primera y la segunda ley, que fueron formuladas por Amontons, y la tercera ley, que fue formulada posteriormente por Coulomb , se denominan leyes de fricción de Amontons-Coulomb . (Estas tres leyes solo se aplican a la fricción en seco; la adición de un lubricante modifica significativamente las propiedades tribológicas).
Las leyes se muestran con el ejemplo clásico de un ladrillo que reposa sobre un plano inclinado , donde está en equilibrio y, por lo tanto, inmóvil. La fuerza de la gravedad se opone a la fricción estática y, a medida que aumenta el ángulo de inclinación del plano, el ladrillo comenzará a moverse hacia abajo a medida que la gravedad vence la resistencia de fricción.
Coulomb encontró posteriormente desviaciones de las leyes de Amontons en algunos casos. [14] En sistemas con una no uniformidad significativa del campo de tensión, debido a que el deslizamiento local ocurre antes de que todo el sistema se deslice, las leyes de Amontons no se satisfacen macroscópicamente. [15]
