Quizás desde la escuela y el colegio usted ha escuchado algo sobres este concepto, y
hasta pudo haber hecho algunos cálculos.
Con
toda seguridad a su maestra se le olvido la segunda parte del adjetivo, cuando
le trato de enseñar la “energía potencial”, no la llamó correctamente “energía potencial
gravitatoria”.
Creo que en adelante en el mundo escolar debemos abandonar
más bien esa primera parte del adjetivo, y llamarla simplemente “energía gravitatoria”.
En
efecto, la energía gravitacional (o
gravitatoria, usted escoge), a nivel de la escuela, es la que tiene el sistema
Tierra-cuerpo, cuando están separados un poco, o si le parece, cuando el cuerpo
de masa m esta a una cierta altura del suelo.
Esta energía se puede usar (dejando caer el cuerpo) para quebrar un maní, clavar un pilote, o llevarnos un majonazo, si no tenemos cuidado.
Su cálculo simple es:
Esta energía se puede usar (dejando caer el cuerpo) para quebrar un maní, clavar un pilote, o llevarnos un majonazo, si no tenemos cuidado.
Su cálculo simple es:
- E.G. = (masa en kg)(9,8 newton/kilogramo)(altura en metros) = m g h.
Y
como todos sabemos se expresa en joule (J), pero se puede
convertir a unidades que usted maneja más como calorías, usadas
para el valor energético de los alimentos (1 cal = 4,187 J), o kilowatt hora, como
le cobra la compañía eléctrica la energía que consume cada mes (1 kWh= 3 600
000 J).
Si
tuvo suerte, en el colegio o en la universidad aprendió una formulación más
cercana a la realidad, basada en la Ley
de Newton de Gravitación Universal (F=GMm/r2).
En este caso, la energía gravitacional entre dos cuerpos de masas M y m, separados una distancia r es:
En este caso, la energía gravitacional entre dos cuerpos de masas M y m, separados una distancia r es:
- U= - GMm/r.
La
ventaja de la energía sobre la fuerza, es que la primera es una cantidad
escalar, solo tiene magnitud, no dirección, y entonces es más manejable.
La energía gravitatoria de un conjunto de cuerpos como el Sistema Solar, por ejemplo, es la sumatoria algebraica de todas las posibles combinaciones de un cuerpo con todos los demás (sin repetición), aplicando la ecuación anterior. Se reduce simplemente a un problema de mera contabilidad.
La energía gravitatoria de un conjunto de cuerpos como el Sistema Solar, por ejemplo, es la sumatoria algebraica de todas las posibles combinaciones de un cuerpo con todos los demás (sin repetición), aplicando la ecuación anterior. Se reduce simplemente a un problema de mera contabilidad.
La formulación
relativista, es desde luego más compleja, tanto en concepto físico, como en su expresión
matemática, pero como ve, seguro si ha tenido algún contacto previo con la energía
gravitacional.
Otro
detalle que es importante recordar, que tiene que ver con la energía que trasporta una onda gravitacional, y cómo perturbó la antenas de LIGO, también
comenzó a estudiarlo desde la escuela:
- “La energía puede –transformarse-, para provocar movimiento (cambios en general) en un cuerpo”.
Así lo hace la energía
de la gasolina en el motor de un carro, la de los alimentos en el cuerpo de un
ser vivo, la solar en una fotocelda para producir electricidad, la aplicada a
una cuerda de guitarra para ponerla de vibrar y producir notas musicales.
Cuando
pasa una onda gravitacional a través de las antenas de LIGO, la energía que transporta se emplea para producir “el trabajo” de deformarlas y producir diminutos cambios de longitud en
sus dos brazos. Entonces el ultra preciso interferómetro óptico detecta un cambio y
descubre el paso de la onda, que de otra manera pasaría desapercibida, como sucedió
por millones de años antes de la construcción de ese tipo de detector.
No hay comentarios.:
Publicar un comentario