Nuestro señor físico nos hizo escribir que la energía potencial gravitatoria es el trabajo realizado al llevar una masa desde el infinito a un punto sin aceleración, pero estoy confundido porque si la aceleración es significa que la fuerza externa es 0 y, por lo tanto, el trabajo neto realizado siempre debe ser cero. Entonces, ¿cómo puede la energía potencial ser otra cosa que cero?
...si la aceleración es significa que la fuerza externa es ...
No. Si la aceleración es entonces la fuerza neta es .
... y, por lo tanto, el trabajo neto realizado siempre debe ser cero.
Sí, en este escenario la red es de hecho , ya que la fuerza neta es . Sin embargo, esto significa que hay (al menos) dos fuerzas que actúan sobre el objeto en cuestión: la gravedad y una fuerza externa . Estas dos fuerzas deben ser iguales y opuestas.
Este es un tratamiento/explicación estándar de la energía potencial. Movemos el cuerpo con una velocidad constante, como , por lo que el trabajo realizado por la fuerza externa es igual al negativo del trabajo realizado por la gravedad . Por definición, el trabajo realizado por la gravedad también es igual al cambio negativo en la energía potencial . Finalmente, si comenzamos "en el infinito" donde y terminar en la posición , entonces ,
Por lo tanto, tenemos
La energía potencial gravitacional es el trabajo realizado al llevar una unidad de masa desde el infinito hasta un punto sin aceleración.
usuario249968
biofísico