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Palanca y termodinámica

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  • Divulgación Palanca y termodinámica

    Esta pregunta supongo que será una bobada, pero, como informático que soy, de física no tengo un gran dominio.

    Ahí va:

    El primer principio de la termodinámica dice, en palabras sencillas, que no puede aparecer ni desaparecer energía de forma espontánea. Por ese motivo, por ejemplo, los móviles perpetuos de clase 1 no pueden existir.

    Pero, ¿qué pasa con los mecanismos que amplifican la energía? Por ejemplo, una sencilla palanca. Con un pequeño trabajo (empujar la palanca hacia abajo) puedo ejecutar un trabajo mayor (levantar un objeto muy pesado).

    La ley de la palanca dice que:


    Por tanto, si , , con lo que amplifico la fuerza, que multiplicado por la distancia que hay desde el suelo a la altura del fulcro, tengo una amplicación del trabajo, y por tanto, una ganancia de energía.

    ¿Cómo es esto posible? ¿Dónde se pierde la energía que he ganado con la palanca, para que la energía neta sea 0?

    Saludos,
    Peregring.

  • #2
    Re: Palanca y termodinámica

    No amplificas la energía en absoluto. Imagínate una situación ideal, en la que no haya rozamientos que conlleven pérdidas de energía y por supuesto que la palanca sea absolutamente indeformable. Tú tomas el lado largo de la palanca y aplicas una fuerza pequeña, con la que elevas un objeto mucho más pesado que la fuerza que ejerces. A cambio de esa reducción en la fuerza tu desplazamiento también será mayor que el que causas en el objeto pesado. Una cuenta muy sencilla nos muestra que cuando la palanca haya girado cierto ángulo , los desplazamientos en ambos lados también estarán en la misma proporción que los brazos de la palanca. Así pues, el trabajo que realizas sobre la palanca es exactamente el mismo que el que la palanca hace sobre el objeto pesado.

    Por supuesto, si hubiese rozamiento o la palanca no es absolutamente rígida el balance será desfavorable: harás más trabajo del que la palanca realiza contra el objeto pesado. La diferencia se la llevará el rozamiento y la deformación de la palanca.
    A mi amigo, a quien todo debo.

    Comentario


    • #3
      Re: Palanca y termodinámica

      Claro. A mayor longitud del brazo de la palanca mayor altura de su extremo. En realidad es trivial.

      Gracias y muy bien explicado,
      Peregring.

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