Divulgación Preguntas tontas para respuestas inteligentes.

[Meridiano]

¿Cuanta energía se necesita para mover 2 metros en el espacio una manzana de 100g, fuera de cualquier interacción gravitatoria?. Y, ¿Cuanta energía, y quien la gasta, para mover una manzana que se encuentra en un árbol a 2 metros, hasta la superficie de la tierra?

[pod]

Re: Preguntas tontas para respuestas inteligentes.

¿Cuanta energía se necesita para mover 2 metros en el espacio una manzana de 100g, fuera de cualquier interacción gravitatoria?

La energía neta es cero. Primero tienes que darle algo de energía para ponerlo en movimiento, y después quitarle esa misma energía para que vuelva a estar quieto. Así que, aunque es necesario invertir energía (la cantidad depende de cuan rápidamente quieres que pase) inicialmente; después la puedes recuperar (aunque muchas veces, por no decir nunca, no es fácil recuperarla de forma que siga siendo útil, pero ese es otro tema).

Y, ¿Cuanta energía, y quien la gasta, para mover una manzana que se encuentra en un árbol a 2 metros, hasta la superficie de la tierra?

Multiplica la masa por la altura por el valor de la gravedad.

[Meridiano]

Re: Preguntas tontas para respuestas inteligentes.

¿Y quien la gasta?

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Multiplica la masa por la altura por el valor de la gravedad.[/QUOTE]

¿Y quién la gasta?

[pod]

Re: Preguntas tontas para respuestas inteligentes.

¿Y quien la gasta?

Quien quiera que sea el culpable que eso pase. Por si solo, un cuerpo no empieza a moverse si estaba parado.

Multiplica la masa por la altura por el valor de la gravedad.

¿Y quién la gasta?

El campo gravitatorio.

[Meridiano]

Re: Preguntas tontas para respuestas inteligentes.

¿Y de dónde saca el campo gravitatorio la energía para mover la manzana?

[abuelillo]

Re: Preguntas tontas para respuestas inteligentes.

¿Y de dónde saca el campo gravitatorio la energía para mover la manzana?

La energia ya estaba en la manzana, cuando cae lo unico que hace es convertir la energia potencial que ya tenia en energia cinetica, no hace falta añadir energia a la manzana para que caiga.
Y de donde sale la energia potencial que tenia la manzana ? Suponiendo que estuviese a 2 metros de altura, pues de quien haya elevado la manzana de 0 metros a 2 metros, quien lo haya hecho ha tenido que utilizar energia para elevar la manzana, y exactamente esa cantidad de energia utilizada se convierte en energia potencial de la manzana, que es la misma que se transformara en energia cinetica cuando la manzana vuelva a caer.

[arivasm]

Re: Preguntas tontas para respuestas inteligentes.

La energia ya estaba en la manzana

Sólo es una pequeña matización. En rigor, la energía no está en la manzana, sino en el peso de la manzana. Mejor aún: en la fuerza gravitatoria que actúa sobre la manzana y, por la ley de acción y reacción, los demás cuerpos del Universo, en este caso, principalmente, la Tierra. Si despreciamos las demás interacciones, la energía está almacenada en la energía potencial del sistema Tierra-manzana.

En términos aún más generales, como ha dicho pod, la energía estaba almacenada en el propio campo gravitatorio.

[Meridiano]

Re: Preguntas tontas para respuestas inteligentes.

Correcto. Buenísimas explicaciones que me habeis hecho entenderlo, pero me sigo haciendo preguntas, esto tiene ser un ignorante. Y si una manzana que está quieta en el universo y se le acerca el planeta tierra, el cual le va a pasar a 20.000 metros de distancia, ¿Tenía la Manzana energía potencial guardada, como para desplazarse 20 kilómetros? y otra pregunta, cuando toca tierra la manzana, imagniemos que se queda 10000000000 años atraida por la tierra. ¿Tenía toda esa energía potencial retenida dicha manzana? ya que nadie la subió a 20.000 metros, como en el árbol.

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Bueno, creo que las respuestas que me habeis dado antes para la manzana del árbol, van a servir para este nuevo ejemplo. La energía está en el campo gravitatorio. Pero yo quiero llegar al último escalón. ¿Es infinita la energía potencial que tiene el campo gravitatorio? Quiero llegar a saber, tomando solamente la materia que se encuentra en la superficie y la atmósfera de la tierra, que está constantemente siendo atraída, que gasto tan increible de energía se requiere para contener todo este material, gases, océanos, rocas, etc. y durante toda la existencia del planeta. ¿Se ha gastado algo de energía en sujetar toda esta masa? y mi escalón final, ¿se puede considerar que la atración gravitatoria es una energía gratis?

[pod]

Re: Preguntas tontas para respuestas inteligentes.

Correcto. Buenísimas explicaciones que me habeis hecho entenderlo, pero me sigo haciendo preguntas, esto tiene ser un ignorante. Y si una manzana que está quieta en el universo y se le acerca el planeta tierra, el cual le va a pasar a 20.000 metros de distancia, ¿Tenía la Manzana energía potencial guardada, como para desplazarse 20 kilómetros? y otra pregunta, cuando toca tierra la manzana, imagniemos que se queda 10000000000 años atraida por la tierra. ¿Tenía toda esa energía potencial retenida dicha manzana? ya que nadie la subió a 20.000 metros, como en el árbol.

Has perdido la oportunidad de hacer una pregunta aún más interesante: ¿Qué ocurre cuando la manzana se forma en el árbol, y por lo tanto "nadie la subió allí"? Bien, seria cierto que la manzana nunca fue subida, porque se creó ahí; pero la materia que la forma si subió por el sistema circulatorio del árbol. La energía para ese ascenso surge de las reacciones químicas biológicas que se producen en su interior. Que son posibles gracias a la fotosíntesi. Que es posible gracias a la luz del sol. Que es posible gracias a las reacciones termo nucleares que se producen en el interior del sol. Etc.

Ahora, tu pregunta: la energía se transmite entre dos cuerpos cuando hay una fuerza entre ellos y se produce un desplazamiento (esto es lo que llamamos "trabajo"; hay otra forma de transmisión de energía, el calor). Si la manzana está suspendida en el vacío durante todos eso años, no hay desplazamiento: luego no hay transmisión de energía. La manzana mantiene la misma energía potencial todo ese tiempo (obviamente, alguien tiene que sujetar la manzana, porque de lo contrario caería, y al hacerlo perdería energía potencial para ganar energía cinética).

También has perdido la oportunidad de preguntar de dónde viene la energía potencial de la manzana. No es "gratis", sino que la aporta quien quiera que sea que haya puesto el planeta cerca de la manzana. Como dijimos en otro mensaje, para mover un cuerpo (por ejemplo, el planeta) primero hay que darle algo de energía para ponerlo en movimiento, y después puedes "quitarle" la misma energía para dejarlo detenido. Pues bien, en este caso con la manzana en el vecindario, ésta ejerce cierta atracción gravitatoria sobre el planeta, y por lo tanto a quién esté trasladando el planeta le costará un poco más frenarlo. Por lo tanto, le tendrá que quitar más energía. Ese diferencial de energía es precisamente igual a la potencial que se ha ganado (que, como ya ha quedado dicho, no está exactamente en la manzana ni en el planeta, sino en el campo gravitatorio entre ambos).

Bueno, creo que las respuestas que me habeis dado antes para la manzana del árbol, van a servir para este nuevo ejemplo. La energía está en el campo gravitatorio. Pero yo quiero llegar al último escalón. ¿Es infinita la energía potencial que tiene el campo gravitatorio? Quiero llegar a saber, tomando solamente la materia que se encuentra en la superficie y la atmósfera de la tierra, que está constantemente siendo atraída, que gasto tan increible de energía se requiere para contener todo este material, gases, océanos, rocas, etc. y durante toda la existencia del planeta. ¿Se ha gastado algo de energía en sujetar toda esta masa? y mi escalón final, ¿se puede considerar que la atración gravitatoria es una energía gratis?

Como ha quedado dicho, si no hay desplazamiento no hay transmisión de energía. La atmósfera y la superficie de la Tierra están esencialmente quitas, por lo tanto no hay gasto (transferencia) alguno de energía.

La atracción gravitatoria no es, para nada, una energía gratis.

[abuelillo]

Re: Preguntas tontas para respuestas inteligentes.

Bueno, creo que las respuestas que me habeis dado antes para la manzana del árbol, van a servir para este nuevo ejemplo. La energía está en el campo gravitatorio. Pero yo quiero llegar al último escalón. ¿Es infinita la energía potencial que tiene el campo gravitatorio? Quiero llegar a saber, tomando solamente la materia que se encuentra en la superficie y la atmósfera de la tierra, que está constantemente siendo atraída, que gasto tan increible de energía se requiere para contener todo este material, gases, océanos, rocas, etc. y durante toda la existencia del planeta.

Como ya te han comentado no hay gasto de energia en esos casos, en realidad la energia no se gasta, solo se puede transformar. Si se estuviese utilizando energia para mantener la tierra en su forma, toda ese energia tendria que transformarse en alguna otra forma de energia, como todo seguiria igual, la unica posibilidad es que esa energia se tranformase en calor, de modo que la tierra tendria que estar a miles de millones de grados de temperatura.

[natanael]

Re: Preguntas tontas para respuestas inteligentes.

Creo que entiendo de donde viene la pregunta de Meridiano.

Aunque parezca patético, pónganse un minuto en posción de Ma Pu (imagen de abajo) y entenderán porque piensa que se requiere energía para mantener algo quieto en presencia de una fuerza dada.



Trabajo=energía se realiza o se "gasta", sólo cuando hay dezplazamiento en presencia de una fuerza ó como dijo pod, por radiación. Sin embargo, en posición de Ma Pu uno está quieto!, los músculos de nuestras piernas estan luchando para mantenernos quietos, es decir, producen una fuerza que se contraresta con la que produce la gravedad. Sin embargo, realizamos trabajo al tratar de mantenernos en esa posición, y esto lo sabemos porque sencillamente nos cansamos a los pocos minutos.

Trabajo y energía parecen conceptos relacionados con el esfuerzo que realizamos para vivir, mover cosas, sujetarlas, etc. Y esto es verdad, pero en algunos casos el proceso $W=\int \vec F \cdot \dd \vec r$ no es tan directo o visible como pareciera indicar dicha fórmula.

[arivasm]

Re: Preguntas tontas para respuestas inteligentes.

Pero eso se debe a los mecanismos que actúan a nivel muscular: las fibras no permanecen contraídas, almacenando una energía potencial sin más. Para mantenerlas de esa manera debe haber un flujo constante de energía que es disipado en forma de calor (de hecho, sudamos para eliminarlo!). En definitiva, el que estemos quietos macroscópicamente no significa que lo estemos microscópicamente!

[Meridiano]

Re: Preguntas tontas para respuestas inteligentes.

A ver, una apreciación, cuando digo que toda la materia de la superficie de la tierra, montañas, gases, océanos, manzanas y demás cuerpos, si no ejerciera la gravedad un gasto constante de energía, saldrían despedidos centrífugamente por la rotación de la tierra, es a lo que yo me refiero de que toda la masa de la superficie de la tierra ha estado, está, e hipotéticamente podría estar eternamente, sometida a un consumo de energía que los empuja al centro de la tierra. ¿Es cierta esta afirmación o no? si fuese cierta esta afirmación, llegariamos a una conclusión que jamas nadie se ha preguntado y que yo quiero proponer mas adelante.

[pod]

Re: Preguntas tontas para respuestas inteligentes.

A ver, una apreciación, cuando digo que toda la materia de la superficie de la tierra, montañas, gases, océanos, manzanas y demás cuerpos, si no ejerciera la gravedad un gasto constante de energía, saldrían despedidos centrífugamente por la rotación de la tierra, es a lo que yo me refiero de que toda la masa de la superficie de la tierra ha estado, está, e hipotéticamente podría estar eternamente, sometida a un consumo de energía que los empuja al centro de la tierra. ¿Es cierta esta afirmación o no? si fuese cierta esta afirmación, llegariamos a una conclusión que jamas nadie se ha preguntado y que yo quiero proponer mas adelante.

No, la masa de la superficie de la tierra no consume energía para nada por el simple echo de estar siendo atraída. Para nada.

[arivasm]

Re: Preguntas tontas para respuestas inteligentes.

si no ejerciera la gravedad un gasto constante de energía, saldrían despedidos centrífugamente por la rotación de la tierra

En absoluto. Estás olvidando las fuerzas electromagnéticas de atracción entre átomos (los enlaces químicos). Lo que cohesiona el planeta no es la gravedad, sino dichas fuerzas. La gravedad ayuda, pero es innecesaria. De hecho, hay multitud de cuerpos en el Universo, bien sólidos, de pequeño tamaño (el otro día recibieron la visita de uno en Rusia) cuya gravedad es tan pequeña como la que ejercen los automóviles que pasan a tu lado por la calle.