Supongamos que un hombre ejerce mientras levanta un cuadro una distancia de contra la gravedad de la Tierra.
Para determinar el trabajo podemos usar la siguiente ecuación:
El trabajo en este caso es .
¿Sería el mismo trabajo si el hombre realizara esta tarea en la Luna en lugar de la Tierra ?
Matemáticamente, la ecuación muestra que si el hombre ejerce la misma fuerza ( ) a la misma distancia ( ), entonces el trabajo seguirá siendo el mismo ( ), pero tengo problemas para conceptualizar esto.
La fuerza que se opone a nuestro movimiento al levantar la caja en la luna sería menor que en la Tierra ya que la gravedad en la luna es mucho menor . Conceptualmente, parece que será "más fácil" levantar la caja en la luna y, por lo tanto, debería requerir menos trabajo .
¿Dónde está la falla en mi lógica?
la falla está en la suposición de que el trabajo realizado en la caja solo se dirige hacia la energía potencial gravitacional. tenga en cuenta que si la fuerza aplicada excede el peso de la caja en cualquier momento, la caja se acelerará y también alcanzará energía cinética.
asumiendo = , entonces la caja nunca acelera, y el lleno el trabajo realizado aumenta la energía potencial de la caja.
asumiendo = , entonces por , . los desaparecidos" va hacia la energía cinética (esta caja se mueve muy rápido cuando llega a la parte superior).
Te dejo a ti que confirmes que el KE es de hecho 16.8J. ( pista , dónde y
La falla es asumir que la misma fuerza promedio podrá levantar su objeto a la misma altura en la tierra y en la luna. Supongamos que consideramos levantar un objeto con velocidad cero a una altura de metro en la tierra. Entonces la fuerza requerida sería la fuerza gravitacional sobre el objeto ( ). Pero en la luna, el mismo levantamiento (sin aceleración) requerirá menos fuerza ( ). Por lo tanto, si hablamos de las mismas fuerzas medias, levantando el mismo objeto, la distancia a la que será capaz de levantar será diferente para diferente gravedad (o fuerza contraria en general).
Pero en todos los casos el trabajo realizado por el objeto (siempre dado por ) será igual al aumento de la energía potencial gravitatoria del objeto ( para pequeños desplazamientos) que será mucho menor en la luna en comparación con la tierra para la misma altura debido a la menor gravedad.
estocástico13
gregsan