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Mensaje 15 Feb 11, 08:02  22476 # 11


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Cita:
"
En realidad calculaste el trabajo necesario para levantar el objeto, no la energía necesaria para mantenerlo en esa posición contra la fuerza ejercida por el campo, durante un período de tiempo dado.
"

Ahora lee esto:

Cita:
"η=W/QH→ W=QH=mgh !!!"


Y luego esto:

Cita:
"Q+W'=0 → W'=-Q

Lo cual nos dice que sí existe un trabajo generado por un intercambio de energía del medio (quien sostiene la naranja) y es negativo por el hecho de que el medio pierde dicha energía."


Estoy diciendo, que el trabajo es calor, es decir, intercambio de energía desde la máquina al cuerpo (esta es la definición de calor) o sea, para mantener el cuerpo en dicha situación, sólo es necesario intercambiar energía con él con un valor de mhg.

Y qué pasa con el tiempo??: Depende de la máquina y está relacionado con la potencia (trabajo por unidad de tiempo). Si la máquina es muy potente podrá suministrarle esta energía al cuerpo en lapsos de tiempo muy cortos, de lo contrario, el cuerpo caería hasta que la máquina le suministre de nuevo esa energía.

Éxitos!!!...


Dios dijo: ∇·E=ρ/ε0 ; ∇·B=0 ; ∇xE=-dB/dt ; ∇xB= μ0ε0dE/dt..y la luz se hizo..!!.. :bach:
          
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Mensaje 16 Feb 11, 01:36  22495 # 12


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Como siempre, agradezco tu opinión. Estoy un poco más de acuerdo contigo.

Jorge Quantum escribió:
Estoy diciendo, que el trabajo es calor, es decir, intercambio de energía desde la máquina al cuerpo (esta es la definición de calor) o sea, para mantener el cuerpo en dicha situación, sólo es necesario intercambiar energía con él con un valor de mhg.


Esto lo entiendo, pero me sigue llamando la atención el que la energía gastada dependa de la altura (h), mgh. Tecnicamente si el campo es uniforme en el espacio, la energía no debería quedar en función de la altura.
A lo que me refiero es que la energía necesaria para mantener una masa de 1 kg a 10 m de altura, con g = 9.8 m/s² parece diferir de mantener la misma masa a 20 m de altura con g= 9.8 m/s². Sin embargo como el campo es uniforme, las energías gastadas en uno u otro caso no deberían diferir.

Ahora dime, has visto como en el otro foro me han dicho que no se gasta energía en la situación descrita. ¿Tu estas de acuerdo con eso? Yo no puedo concebir esa idea ni mucho menos...

Saludos!
          
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Mensaje 16 Feb 11, 03:12  22498 # 13


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Que el campo sea constante está introducido al poner g (flujo de campo gravitacionar) más no g(h) (función de la altura). Parece contradecir la intuición, pero si hay leves variaciones que posiblemente puedan ser despreciadas.

Con respecto a lo del "gasto" de energía, mi opinión fue que eso depende del sistema que deja en quilibrio al cuerpo:

- Hay sistemas que por si mismos pueden generar potenciales fijos y digamos "eternos". Un ejemplo de ello son las cargas que repelen un escritorio en un segundo piso  :wink: : dada su naturaleza eléctrica, siempre generarán un potencial y no se gastará energía para mantener al escritorio en ese punto (la pregunta cambia y ahora es, de dónde sale la carga??) y en el momento que el piso sea quitado, el escritorio volverá a un nuevo sitio de equilibrio.

-Y los otros sistemas son lo que no pueden generar potenciales por si mismos. Ejemplo de ello son las máquinas que necesitan combustible y el cuerpo humano: aunque siempre suministrarán la misma energía al cuerpo para que éste quede alli, ésta se toma a expensas de una transformación de energía (calor) en donde el proceso no será del todo eficiente (η<1) y si habrá QH, es decir, se le suministra energía al cuerpo en reposo y se disipa energía al medio.

Éxitos!!!...


Dios dijo: ∇·E=ρ/ε0 ; ∇·B=0 ; ∇xE=-dB/dt ; ∇xB= μ0ε0dE/dt..y la luz se hizo..!!.. :bach:
          
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Mensaje 16 Feb 11, 15:38  22502 # 14


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El error que estamos cometiendo es más bien conceptual.

¿Es correcta esta pregunta?:

¿Qué trabajo tiene un cuerpo que está a una altura h?

Lo mismo que ¿que energía potencial tiene un cuerpo que está a una altura h?

¿Notáis la energía potencia cuando estáis en la azotea de un rascacielos? No, porque tenéis la misma energía que cuando estáis en el suelo de la calle.

Entonces ¿qué significa que la energía potencial de un cuerpo en la torre, respecto del suelo, es mgh? Que la mínima energía para situarlo allí desde el suelo es W = P·h = m·g·h.

Si caéis desde la torre, al caer, la tierra realiza trabajo, la diferencia de energía potencial. Pero mientras estáis en la torre, si no cambiamos de altura, no tiene sentido hablar de que el cuerpo tiene energía. La energía potencial es un trabajo entre dos estados. No tiene sentido atribuir a un cuerpo esa energía mientras está en reposo en un lugar. Entre otras cosas porque un cuerpo a una altura h desde el suelo tendría una energía distinta referida al infinito.

Luego si mantienes un cuerpo en reposo en la mano no hace falta gastar energía para mantenerlo ahí. Otra cosa es que la fuerza que mantiene en equilibrio al cuerpo la consigas mediante procesos biológicos (eso ya lo comenté en el mensaje anterior).

Otra confusión es que la energía potencial es la que hay que gastar para poner un cuerpo desde el suelo a una altura h. Es la mínima energía. Se puede gastar mucho más acelerando el cuerpo y luego frenándolo para dejarlo en reposo.

Conclusión: En física solo hay energía cinética y trabajo (calor). Estas son magnitudes 'naturales'. Pero como resulta que en ciertos campo ese trabajo sólo depende de los estados inicial y final, buscamos una función matemática que nos lo dé, a la que llamamos energía potencial (diferencia de energía potencial es lo correcto). No tiene sentido hablar de energía a una altura h si el cuerpo va a permanecer siempre a esa altura. Si cayese al suelo entonces diríamos que el trabajo del peso se ha convertido en energía cinética o, lo que es lo mismo, que la diferencia de energía potencia, al disminuir, se va convirtiendo en cinética que aumenta.

Vea este mensaje del foro


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Mensaje 16 Feb 11, 15:52  22503 # 15


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Citar:
Para entendernos un poco más, si yo te formulo a ti esta pregunta:

Una agente de naturaleza desconocida, mantiene elevado un objeto a 1 m de altura por un período de 60 segundos. El objeto pesaba 10 N y el valor del campo gravitacional es de 9.8 m/s².

¿Eres capas de decirme cuanta energía gastó sin ningún detalle adicional? Solo con los datos que se dan en el enunciado. No lo tomes a mal no es una prueba, simplemente me pregunto si con esos datos se puede resolver, desde mi desconocimiento supongo que sí pero no se como. Así que es lo mismo que nada, por eso te pregunto a ti para que mes des una perspectiva mas elaborada.


Te devuelvo la pregunta:

Un señor eleva un cuerpo de 10 N desde el suelo hasta una altura h ¿Sabrías decirme la energía que gastó?. No, porque no sabes en qué condiciones lo elevó (acelerando y desacelerando, velocidad constante, etc).

Un señor elevó un cuerpo a una altura h con velocidad cte y lo mantuvo allí una hora. ¿Sabrías decirme la energía consumida en el proceso?

Ahora puedes responder que la energía gastada para elevarlo es mgh pero no sabrás si el cuerpo lo puso encima de una mesa o  lo colgó del techo o lo mantuvo con el brazo estirado hacia abajo o con el brazo extendido en horizontal.

Un atleta puede mantenerse en reposo simplemente estando sobre el suelo pero también puede hacerlo colgándose de las anilla y hacer el cristo. En ambos casos está en equilibrio y el trabajo total para mantenerlo así es el mismo (cero) pero energéticamente hablando ¿a él le cuesta lo mismo?


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Mensaje 16 Feb 11, 15:58  22504 # 16


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Hola de nuevo,

Citar:
Esto lo entiendo, pero me sigue llamando la atención el que la energía gastada dependa de la altura (h), mgh. Tecnicamente si el campo es uniforme en el espacio, la energía no debería quedar en función de la altura.
A lo que me refiero es que la energía necesaria para mantener una masa de 1 kg a 10 m de altura, con g = 9.8 m/s² parece diferir de mantener la misma masa a 20 m de altura con g= 9.8 m/s². Sin embargo como el campo es uniforme, las energías gastadas en uno u otro caso no deberían diferir.


¿Te agarrarías a un cable de alta tensión (500000 V) para no caerte? ¡Tiene mucha energía!.

Si pensáis (y contetáis) esta cuestión resolveréis el tema.


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