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Seis piezas fáciles

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  • Divulgación Seis piezas fáciles

    Hola, soy nuevo aquí, así que perdonad si este hilo no está bien situado.
    Estoy leyendo Seis piezas fáciles de Richard Feynman y hay un razonamiento que hace Feynman en el capítulo de la conservación de la energía que no acabo de entender.
    Parte de la premisa de que es imposible que se de una máquina de levantar pesos (''máquinas que que levantan un peso mediante el descenso de un segundo peso'') que lleve a cabo movimiento perpetuo, la cual define como: ''Si una vez que hayamos elevado y bajado muchos pesos y restituido la máquina a la condición original, encontramos que el resultado neto consiste en haber levantado un peso, entonces tenemos una máquina de movimiento perpetuo porque podemos utilizar dicho peso levantado para mover alguna otra cosa. Esto es, siempre y cuando la máquina que levantó el peso sea devuelta a su condición original exacta, y que además sea completamente autocontenida: que no haya recibido la energía para levantar el peso de una fuente externa''. Tras ello, habla de una máquina reversible, la presente en la imagen: ''En primer lugar hacemos rodar las bolas horizontalmente desde la estantería fija a las baldas de la estantería móvil, (b), y supongamos que esto no necesita energía porque no cambiamos la altura. Entonces entra en acción la máquina reversible: baja la bola individual al suelo y levanta la estantería móvil una distancia X, (c). La estantería móvil está dispuesta de modo que dichas bolas están de nuevo niveladas con las baldas fijas. Entonces descargamos las bolas de la estantería móvil en la fija, (d); habiendo descargado las bolas, podemos devolver la máquina a su situación original. Ahora tenemos tres bolas en las tres baldas superiores y una bola en el suelo. Pero lo curioso es que, en cierto modo, no hemos levantado dos de ellas en absoluto porque, después de todo, antes ya había bolas en las baldas 2 y 3. El efecto neto resultante ha sido el de levantar una bola a una distancia 3X. Ahora bien, si 3X excediera de un metro, podríamos bajar la bola para devolver la máquina para devolver la máquina a su situación inicial, (f), y podríamos volver a poner en marcha el aparato, por lo tanto, 3X no puede ser mayor que un metro, pues si lo fuera podríamos tener movimiento perpetuo''.
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    No termino de entender qué es lo que implicaría el hecho de que 3X fuese más de un metro. Dice que ''podríamos bajar la bola para devolver la máquina para devolver la máquina a su situación inicial, (f), y podríamos volver a poner en marcha el aparato'' pero, ¿No dice también que, midiendo 3X 1 metro, ''habiendo descargado las bolas, podemos devolver la máquina a su situación original''?. ¿Pueden explicarme el razonamiento que Feynman utiliza para demostrar que 3X no puede ser mayor de 1 metro? Tampoco entiendo muy bien la definición que hace de máquina de movimiento perpetuo.
    Muchísimas gracias por su ayuda.
    Última edición por RelikedH; 11/05/2014, 11:13:01.

  • #2
    Re: Seis piezas fáciles

    Antes de nada: por favor, edita el mensaje y quítale ese horrible subrayado que lo vuelve casi ilegible!

    Si 3X fuese mayor que 1 m en un ciclo completo se extraería energía de la nada (equivalente al retorno de la bola desde la altura 3X hasta 1 m). En cualquier caso, la máquina podría completar el ciclo sin ningún aporte externo de energía, de manera que el ciclo se podría repetir una y otra vez.

    Por supuesto, la realidad es que 3X < 1 m, lo que implica que el ciclo debe cerrarse con el aporte externo de energía necesario para elevar la bola desde 3X hasta 1 m: la máquina funcionará cíclicamente en tanto que exista dicho aporte externo.
    A mi amigo, a quien todo debo.

    Comentario


    • #3
      Re: Seis piezas fáciles

      ''Análogamente, podemos probar que un metro no puede ser mayor que 3x haciendo que toda la máquina funciona al revés, puesto que es una máquina reversible. Por lo tanto, 3X no puede ser mayor que un metro, pues si lo fuera podríamos tener movimiento perpetuo.'' Pero, ¿acaso no podemos tener movimiento perpetuo con 3x= 1m?

      Comentario


      • #4
        Re: Seis piezas fáciles

        Escrito por RelikedH Ver mensaje
        Pero, ¿acaso no podemos tener movimiento perpetuo con 3x= 1m?
        Por supuesto. Pero ahora entra en juego otro elemento que imagino que Feynman citará tarde o temprano: la existencia, en las máquinas reales, de pérdidas de energía (por ejemplo por fricción) que obligan a que, tanto cuando funciona en modo directo como en inverso, siempre será 3x<1 m.

        Digamos que el caso 3x=1 m se dará en condiciones ideales: en ausencia de las pérdidas de energía que causan la irreversibilidad de los procesos y que es la que realmente impide el movimiento perpetuo.

        En términos termodinámicos, lo que impide la existencia del movimiento perpetuo no es la conservación de la energía, sino el aumento de la entropía que se produce en todo proceso.
        A mi amigo, a quien todo debo.

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