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Duda conceptual sobre fuerzas internas no conservativas

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  • 1r ciclo Duda conceptual sobre fuerzas internas no conservativas

    Hola buenas,

    A raíz de la solución de un problema sobre momento angular me surgen dudas sobre la interpretación del efecto del las fuerzas internas no conservativas de un sistema.

    El problema es el de una patinadora sobre el hielo que está girando sobre sí misma, y con los brazos estirados hacia adelante. Luego se levanta y junta sus brazos al cuerpo, de modo que su momento de inercia respecto del eje de giro es ahora la mitad que antes. Despreciando la posible fricción de sus patines y el hielo, se pide si la Energía cinética es ahora igual, la mitad o el doble que la que tenía cuando estaba agachada.

    Aplicando la conservación del momento angular (las fuerzas son internas), se obtiene que la Energía cinética es el doble que la del principio. Hasta aquí, ningún problema. Ahora bien, como comentario final de la solución, se dice:

    "La Energía cinética aumenta por el trabajo muscular para bajar los brazos. La Energía gravitatoria aumenta por el trabajo muscular para levantarse. La Energía mecánica no se conserva porque existen fuerzas no conservativas, las musculares. La Energía total se conserva."

    Mi duda, es en la relación entre el aumento de Energía potencial y el trabajo muscular para levantarse. ¿Cómo puede ser que fuerzas no conservativas (musculares) produzcan un aumento de la energía potencial? ¿La variación de energía potencial no es por definición producida por fuerzas conservativas?

    Agradecería una aclaración.

    Saludos,

  • #2
    Re: Duda conceptual sobre fuerzas internas no conservativas

    Escrito por juanji Ver mensaje
    Mi duda, es en la relación entre el aumento de Energía potencial y el trabajo muscular para levantarse. ¿Cómo puede ser que fuerzas no conservativas (musculares) produzcan un aumento de la energía potencial? ¿La variación de energía potencial no es por definición producida por fuerzas conservativas?
    No. Manejas incorrectamente la idea de energía potencial.

    La energía potencial es una herramienta que permite el cálculo del trabajo realizado por una fuerza conservativa simplemente restando el valor inicial de la misma menos su valor final. Pero eso no significa que sólo pueda ser modificada interviniendo exclusivamente la fuerza conservativa en cuestión.

    Pensemos en un ejemplo sencillo: tomas un paquete del suelo y lo pones sobre la mesa. Por poner las cosas sencillas supongamos que parte del reposo y que termina en reposo. El que la energía potencial gravitatoria haya aumentado significa que el peso ha realizado un trabajo negativo. Como la energía cinética no ha variado (0 al principio, 0 al final) el trabajo total es nulo. Moraleja: las demás fuerzas (esencialmente la que has hecho tú) ha realizado un trabajo opuesto al realizado por el peso. Como éste era negativo, el tuyo ha sido positivo.

    Evidentemente siempre que varíe una energía potencial habrá un trabajo (positivo o negativo) realizado por la fuerza conservativa correspondiente. Pero eso no impide la participación de otras fuerzas!
    A mi amigo, a quien todo debo.

    Comentario


    • #3
      Re: Duda conceptual sobre fuerzas internas no conservativas

      Aclarado.

      Muchísimas gracias!!!

      Un saludo.

      Comentario

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