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Desmintiendo las máquinas de movimiento perpetuo!

Antes que nada, el chiste de Los Simpsons para entrar en tema:


link: https://www.youtube.com/watch?v=s4mr6jFF7Ow


Internet está llena de historias fraudulentas y estafas, pero ahora quiero explicarles por qué las máquinas de movimiento perpetuo NO funcionan.

¿Qué diablos es una máquina de movimiento perpetuo? La cual voy a llamar MMP para ahorrar tiempo. Bien, una MMP es un artefacto que ejecuta un movimiento cualquiera por un tiempo infinito, sin perder energía. Uno de los requisitos para que tal artefacto sea una MMP es que no debe recibir energía de una fuente externa (como, por ejemplo, energía eléctrica).

Antes de adentrarme en la explicación, quiero subrayar varios conceptos FUNDAMENTALES para poder entender el post. Aquí van:

Sistema: parte del Universo que está siendo sometida a estudio.
Entorno: el resto del Universo, que no es parte del sistema.
Sistema abierto: sistema que intercambia materia y energía con el entorno.
Sistema cerrado: sistema que no intercambia materia pero sí energía con el entorno.
Sistema aislado: sistema que no intercambia ni materia ni energía con el entorno.
Diatérmico: recipiente que permite transferencia de energía en forma de calor.
Adiabático: recipiente que no permite transferencia de energía térmica.

¿Quedó claro? Genial! Ya podemos empezar.

Hablemos de la energía de un sistema. Supongamos que tenemos un sistema de partículas como el del siguiente gif:



La energía interna la simbolizaremos como U. Matemáticamente, podemos definir el cambio de la energía interna como la suma del calor Q y el trabajo W. Mirando la ecuación, podemos ver que si no cambia el calor o el trabajo, entonces la variación de energía interna es nula.



La energía interna del sistema es el total de la suma de la energía cinética (o sea, la energía del movimiento de las partículas) y la energía potencial (la energía potencial es como una especie de "reserva", piénsenlo de esa forma).

¿Qué es la energía potencial? ¿Por qué dije que es como una "reserva"? Bien, supongamos que tenemos una pelota en la cima de una montaña muy empinada. Si yo le doy un toquecito a la pelota en dirección al precipicio, la pelota va a caer adquiriendo cada vez más velocidad, o sea que la energía cinética de la pelota va aumentando. ¿De dónde vino la energía cinética? De la energía potencial acumulada que tenía la pelota, claro. Veamos el siguiente dibujo si no quedó claro el concepto:



¿Y cómo se acumula la energía potencial? Hay varios tipos de energía potencial: gravitatoria, elástica, química, etcétera. Para que el skater del dibujo acumule energía potencial, tiene que gastar energía en subir a la cima de la rampa. La energía que gasta en subir a la rampa es exactamente la misma energía potencial que adquiere en la cima. Y la energía cinética adquirida luego de patinar por la rampa es exactamente la misma que tenía al estar en la cima de la rampa!

O SEA QUE LA ENERGÍA NO SE PIERDE! ES CONSTANTE!

Bueno, ahí hice trampa. Porque en la vida real, si entramos en detalle, esto no es del todo cierto. Si yo ruedo una pelota por un suelo liso y sin inclinaciones, la pelota debería rodar indefinidamente a velocidad constante si la energía fuese constante. Pero el hecho es que la fuerza de rozamiento del aire hace que se pierda parte de la energía cinética de la pelota.

A esta altura ustedes se preguntan qué carajo tiene que ver esto con las MMP. Pensemos un poco: después de todo lo que expliqué más arriba, debería quedar claro que la energía interna de cualquier sistema es constante a menos que se le realice un trabajo (o sea, que se le quite o añada energía).

Las máquinas de movimiento perpetuo no existen por el hecho de que es IMPOSIBLE (léase bien, IMPOSIBLE) hacer que desaparezca el rozamiento en un sistema mecánico cualquiera. Todas estas MMP son un gran fraude, y los inventores nunca exponen los diseños al público ni dejan que sean analizados por un grupo científico serio.

NO SE TRAGUEN EL VERSO DE LAS MÁQUINAS DE MOVIMIENTO PERPETUO!
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