Prácticamente todos alguna vez hemos recurrido al viejo truco de calentarnos las manos frotandolas. Pero pocos se preguntan por qué se calientan al hacerlo. La física que explica este fenómeno es la equivalencia entre trabajo y calor.

Definamos primero qué se entiende en física por trabajo. En la forma más simple, podemos decir que el trabajo de una fuerza es la aplicación de dicha fuerza en un cuerpo a lo largo de una distancia, produciendo un desplazamiento en dicho cuerpo. Esto implica que esa distancia debe estar en la misma linea de acción de la fuerza aplicada. Por ejemplo, si un objeto (un libro, digamos) se esta moviendo horizontalmente sobre una mesa y le aplicamos una fuerza vertical (lo presionamos contra la mesa), esta fuerza que hacemos no está haciendo trabajo ya que no está aplicada en la misma dirección del movimiento del libro. En cambio, si nuestra fuerza aplicada estuviese en la dirección del movimiento, entonces ahí sí estariamos haciendo trabajo. (En su definición más formal, el trabajo se considera como una forma de intercambio de energía; para más detalles ver los links de más información al final de la entrada).

Ahora bien, hemos dicho que el principio que explica por qué se calientan las manos al frotarlas es la equivalencia entre trabajo y calor. Sabiendo la definición de trabajo esto se puede esclarecer. Cuando frotamos las manos, cada mano está actuando sobre la otra mutuamente. Es decir, están aplicandose una fuerza mutua. A su vez, esa fuerza está en la misma dirección del movimiento de frotamiento. Por lo tanto, ya sabemos que esa fuerza está haciendo trabajo. El principio de equivalencia entre trabajo y calor dice que el calor, al igual que el trabajo, es una forma de intercambio de energía. Al frotar las manos, el trabajo que se hace se transforma en calor que produce el calentamiento de las manos. (Para detallistas: el trabajo realizado al frotar las manos genera una variación de energía que, por el principio de equivalencia, se intercambia en forma forma de calor; esta energía en forma de calor provoca el incremento en la temperatura de las manos.)

Como se dijo, este principio es general, y no sólo se aplica al caso de las manos frotandose. Existen múltiples ejemplos más. Todos sabemos que cuando frotamos un objeto, éste se calienta. La equivalencia es siempre la misma: el trabajo (frotamiento entre los objetos) es igual al calor (lo que produce el calentamiento de los objetos). Por esto, en física generalmente decimos que el calor, al igual que el trabajo, es otra forma de transferencia de energía.

Más información:

Anuncios