Si la masa aumenta, ¿qué ocurre con la energía mecánica?
Estos términos se utilizan de varias maneras y a veces de forma descuidada. Literalmente, “movimiento perpetuo” significa “moverse para siempre”. Uno de los problemas de una máquina de movimiento perpetuo es que se tardaría una eternidad en probarla. En serio, si un dispositivo continúa su movimiento durante mucho tiempo sin ninguna disminución medible en su movimiento, tendríamos que decir que es indistinguible de un dispositivo de movimiento perpetuo. El otro problema de ese hipotético dispositivo es que sólo tiene tanta energía como la que se le dé inicialmente, así que en cuanto se le extraiga cualquier energía o trabajo, su movimiento disminuiría y pronto se detendría. Así que no sería útil más que como una curiosidad fascinante. Si una nave espacial sin energía se moviera en el espacio, sin nada más que pudiera afectar a su movimiento, es de suponer que podría moverse eternamente en línea recta sin disminuir la velocidad. Y si no hubiera nada más en el universo que la afectara, no habría nadie que la observara ni ninguna referencia para medir su movimiento. Pero el universo está lleno de cosas, y todo interactúa continuamente con otras cosas. Incluso los planetas que se mueven alrededor del sol pierden gradualmente energía mecánica debido a las fuerzas de marea disipadoras de energía. Los átomos parecen persistir indefinidamente si no se les perturba, pero no podemos decir realmente (ni medir) si algo dentro de un átomo se está moviendo.
¿Aumenta la masa con la velocidad de la luz?
Según la leyenda, Isaac Newton descubrió la gravedad después de ver caer una manzana de un árbol. Utilizando la palabra “gravitas” (peso en latín), describió la fuerza fundamental que mantiene los objetos anclados a la Tierra. Desde entonces, los científicos han utilizado los mapas de la gravedad de la Tierra para diseñar sistemas de drenaje, trazar redes de carreteras y estudiar las superficies de los terrenos. Pero probablemente Newton no imaginó que la gravedad podría revelar nueva información sobre el ciclo hidrológico global.
Tradicionalmente, los científicos construían mapas de gravedad mediante una combinación de mediciones terrestres, registros de barcos y, más recientemente, teledetección. Sin embargo, esas mediciones no eran lo suficientemente precisas para captar los ligeros cambios en el movimiento del agua que hacen que la gravedad varíe con el tiempo. Con la ayuda de una nueva misión satelital, los científicos pueden ahora pesar el agua mientras circula por el globo y relacionar estas mediciones con los cambios en el nivel del mar, la humedad del suelo y las capas de hielo.
GRACE se basa en dos satélites idénticos, cada uno del tamaño de un coche. Mientras los satélites vuelan a unos 220 kilómetros de distancia, uno detrás de otro, un sistema de microondas controla la distancia entre ellos con una precisión de una micra, más pequeña que un glóbulo rojo. Los científicos pueden cartografiar la gravedad en cualquier punto de la superficie terrestre midiendo los diminutos cambios de distancia entre los dos satélites a medida que cada uno de ellos acelera y desacelera en respuesta a la fuerza gravitatoria.
La masa relativista
Contraste de los puntos de vista de los estudiantes y de los científicosExperiencias cotidianas de los estudiantesLas cosas que caen hacia la Tierra son sucesos tan familiares que los estudiantes pueden considerar estos acontecimientos como “naturales” sin necesidad de más explicaciones.Incluso los estudiantes que utilizan la palabra “gravedad” en un contexto apropiado pueden no ser capaces de explicar lo que es, o serán inconsistentes en sus explicaciones.Investigación:
Watts (1982)Visión científicaSe considera que las fuerzas gravitatorias están intrínsecamente ligadas a lo que llamamos “masa”. Existe una fuerza de atracción gravitatoria entre todos los objetos del universo. La magnitud de la fuerza gravitatoria es proporcional a las masas de los objetos y se debilita a medida que aumenta la distancia entre ellos. Ambos objetos ejercen una fuerza de atracción igual entre sí: un objeto que cae atrae a la Tierra con una fuerza del mismo tamaño que la Tierra le atrae a él. La gran diferencia de masa entre la Tierra y el objeto que cae hace que el movimiento de la Tierra sea imperceptiblemente pequeño.Sólo notamos las fuerzas gravitatorias si uno de los objetos implicados tiene una masa enorme (como la Tierra). En todos los intentos de comparar las fuerzas gravitatorias con otras fuerzas, éstas son relativamente mucho más débiles que
Qué ocurre con el volumen cuando aumenta la masa
La gravedad o las fuerzas gravitacionales son fuerzas de atracción. No estamos hablando de encontrar a alguien muy lindo y adorable. Es como si la Tierra tirara de ti y te mantuviera en el suelo. Esa atracción es la gravedad en funcionamiento.
Cada objeto del universo que tiene masa ejerce una atracción o fuerza gravitatoria sobre cualquier otra masa. La magnitud de la atracción depende de las masas de los objetos. Tú ejerces una fuerza gravitatoria sobre las personas que te rodean, pero esa fuerza no es muy fuerte, ya que las personas no son muy masivas. Cuando se observan masas realmente grandes, como la Tierra y la Luna, la atracción gravitatoria se vuelve muy impresionante. La fuerza gravitatoria entre la Tierra y las moléculas de gas de la atmósfera es lo suficientemente fuerte como para mantener la atmósfera cerca de nuestra superficie. Los planetas más pequeños, que tienen menos masa, pueden no ser capaces de mantener una atmósfera.
Obviamente, la gravedad es muy importante en la Tierra. La atracción gravitatoria del Sol mantiene a nuestro planeta orbitando alrededor del Sol. El movimiento de la Luna se ve afectado por la gravedad del Sol Y de la Tierra. La gravedad de la Luna tira de la Tierra y hace que las mareas suban y bajen cada día. Cuando la Luna pasa sobre el océano, se produce un oleaje en el nivel del mar. A medida que la Tierra gira, la Luna pasa sobre nuevas partes de la Tierra, haciendo que el oleaje también se mueva. Las mareas son independientes de la fase de la Luna. La Luna tiene la misma fuerza de atracción tanto si hay luna llena como si hay luna nueva. Seguiría estando en el mismo lugar básico.
