Siempre dec\u00eds \u00abpuff tengo mucho trabajo\u00bb y todo el mundo os entiende….. menos un f\u00edsico quisquilloso que os dir\u00eda \u00abpues no puedes tener trabajo dentro de t\u00ed as\u00ed que es un sinsentido lo que dices\u00bb. Y como es cierto vamos a aclarar la cuesti\u00f3n poco a poco.<\/p>\n
Est\u00e1 claro que \u00abtrabajo\u00bb en F\u00edsica y \u00abtrabajo\u00bb en la vida diaria no significan exactamente lo mismo, pero, \u00bfpor qu\u00e9?. La respuesta sucinta es que en la g\u00e9nesis de la Termodin\u00e1mica, a finales del siglo XVIII,\u00a0 se entreteji\u00f3 la acepci\u00f3n com\u00fan de la palabra trabajo con otra mucho m\u00e1s precisa, m\u00e1s cient\u00edfica, que pudiese ser medida con el instrumento apropiado.<\/p>\n
La Termodin\u00e1mica empez\u00f3 como ciencia a partir del estudio del funcionamiento de la m\u00e1quina de vapor. As\u00ed que con James Watt empez\u00f3 todo. Este escoc\u00e9s mejor\u00f3 sustancialmente los primeros dise\u00f1os de la m\u00e1quina de vapor volvi\u00e9ndola mucho, pero mucho m\u00e1s eficiente. Fu\u00e9 el punto de partida de la Revoluci\u00f3n Industrial del siglo XIX que se inici\u00f3 en Inglaterra y en a\u00f1os posteriores se extendi\u00f3 por casi toda Europa y Norteam\u00e9rica.<\/p>\n
La cuesti\u00f3n es que Watt ten\u00eda que vender sus m\u00e1quinas de vapor a alguien y su objetivo de mercado estaba claro: los propietarios que regentaban las minas de carb\u00f3n en Inglaterra. En aquellas fechas se usaban caballos para las tareas pesadas en la minas, como arrastrar el carb\u00f3n fuera de ellas o vaciarlas del agua que poco a poco se infiltraba y las volv\u00eda impracticables.<\/p>\n
Asi que a Watt se le ocurri\u00f3 una estrategia de ventas muy convincente. Le dec\u00eda a los empresarios \u00abmira, mi m\u00e1quina puede sustituir a diez de tus caballos. Haz n\u00fameros a ver si te interesa\u00bb. Por supuesto, vaya si interesaba, el negocio era redondo y la expansi\u00f3n de la m\u00e1quina de vapor ya fu\u00e9 imparable.<\/p>\n
Pero alto. Aqu\u00ed empieza a surgir el lio. \u00bfQu\u00e9 queria decir Watt? \u00bfY qu\u00e9 entend\u00edan los due\u00f1os de las minas cuando oian esto?.\u00a0 Pues te aclaro lo segundo: entendian que, a igualdad de tiempo<\/span>, diez caballos sacaban los mismos litros de agua del fondo de la mina que la m\u00e1quina de Watt. Pues claro, no se podia comparar el trabajo (o sea los litros de agua extraidos) de los diez caballos durante ocho horas con el trabajo de la m\u00e1quina de vapor en una. Sin duda los diez caballos sacarian ocho veces mas agua que la m\u00e1quina de Watt y trabajarian ocho veces m\u00e1s.<\/p>\n As\u00ed que en realidad la comparaci\u00f3n no se puede hacer entre el trabajo de los caballos y el trabajo de la m\u00e1quina, aqui es esencial eso de que tiene que ser a igualdad de tiempo. Puedes comparar uno con otro si fijas el tiempo igual para los dos, la m\u00e1quina y los caballos.<\/p>\n El trabajo depende, pues, de las horas que animales o m\u00e1quinas est\u00e9n en funcionamiento. No es una magnitud muy interesante y desde luego no tiene ning\u00fan inter\u00e9s a la hora de sustituir caballos por m\u00e1quinas al no ser comparables y Watt era muy consciente de esto. Lo que Watt queria decir es que su m\u00e1quina ten\u00eda misma potencia que diez caballos y esto es otra historia.<\/p>\n La potencia en la principal magnitud de una m\u00e1quina y el concepto es muy intuitivo. Las m\u00e1quinas m\u00e1s potentes, levantan m\u00e1s peso y m\u00e1s r\u00e1pido que las menos potentes. El propio Watt estim\u00f3 la potencia de un caballo de manera que podia cuantificar cu\u00e1ntos caballos igualaban a su m\u00e1quina en potencia, no en trabajo. Fijaos que la potencia depende exclusivamente del dise\u00f1o de la m\u00e1quina y no de cu\u00e1ntas horas est\u00e9 funcionanado.<\/p>\n Pero en el lenguaje com\u00fan qued\u00f3 arraigado eso de que \u00ablas m\u00e1quinas sustituyen al trabajo del hombre (o de los caballos)\u00bb y de ahi surge la confusi\u00f3n. Por ello vamos a dejar claro como hay que entender esa sustituci\u00f3n. (1) se puede comparar legitimamente la potencia de caballos, hombres, m\u00e1quinas y molinillos de caf\u00e9. (2) el trabajo que luego desarrolle cada uno depender\u00e1 de las horas que est\u00e9 en funcionamiento. Entonces la definici\u00f3n de trabajo es trabajo = potencia x tiempo, con unidades Julio = Watio x segundo.<\/p>\n Una advertencia, no vale despejar la potencia para escribir potencia = trabajo\/tiempo. Bueno me explico mejor, matem\u00e1ticamente si que vale, (y en muchos libros se define asi la potencia) pero desde el punto de vista de la f\u00edsica es una aberraci\u00f3n y soy consciente que esta afirmaci\u00f3n requiere una justificaci\u00f3n. Voy a ello. La potencia, como dije antes, depende exclusivamente del dise\u00f1o de la m\u00e1quina o de un motor y normalmente se controla mediante un acelerador que haga que entre m\u00e1s combustible o menos. Seg\u00fan pises el acelerador vas estableciendo la funci\u00f3n P(t), la llamada potencia instant\u00e1nea, que la m\u00e1quina desarrolla en cada momento. Entonces para calcular el trabajo tienes que integrar la funci\u00f3n P(t) desde un tiempo fijo inicial hasta otro tiempo fijo final. O sea el trabajo es la integral definida de la funci\u00f3n P(t).<\/p>\n Esta operaci\u00f3n requiere que P y t se est\u00e9n multiplicando. Al despejar la potencia ya no es posible seguir el esquema anterior y el trabajo que aparece ahi ya no sabe muy bien que es, porque no hay nada parecido a un trabajo instant\u00e1neo, nada, el trabajo siempre est\u00e1 definido para un intervalo de tiempo fijo, que no puede ser tan peque\u00f1o como uno quiera. Dicho brevemente P(t) existe (y el propio Watt ide\u00f3 un sistema mec\u00e1nico para calcularla) pero W(t) no existe ni en tiempos de Watt ni ahora, ni en los pr\u00f3ximos diez mil a\u00f1os.<\/p>\n Asi que cuando veas P = W\/t tienes que pensar en valores promedio, nunca instant\u00e1neos y desde luego es totalmente in\u00fatil definir la potencia as\u00ed. Cuando los ingenieros dise\u00f1an un coche nuevo dedican muchas horas a optimizar la potencia del motor atendiendo al dise\u00f1o del mismo, la inyecci\u00f3n, la cilindrada, el coeficiente aerodin\u00e1mico, etc. No gastan ni un minuto midiendo trabajos y tiempos. En la termodin\u00e1mica la potencia es el concepto primario, no definido, y el trabajo se define a partir de la potencia. \u00a1Y no se puede hacer al rev\u00e9s!<\/p>\n Ya est\u00e1s en condiciones de entender por que el f\u00edsico quisquilloso del principio de este post tiene raz\u00f3n.\u00a0 Dentro de ti no hay trabajo, igual que no hay trabajo dentro del motor de un coche. Dentro de ti hay potencia que viene determinada por tu gen\u00e9tica y tu entrenamiento, igual que el coche tiene una potencia determinada por su cilindrada, sistema de inyecci\u00f3n etc. Cuando la m\u00e1quina trabaja, levanta pesos exteriores a ella misma. Cuando tu hagas lo mismo en el gimnasio poni\u00e9ndote fuerte pues estar\u00e1s trabajando igualito que la m\u00e1quina y ni un solo Julio de ese trabajo queda dentro de tu cuerpo. M\u00e1s en general: los sistemas no tienen trabajo, realizan trabajo y nunca sobre si mismos, sino sobre el entorno que los rodea.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Siempre dec\u00eds \u00abpuff tengo mucho trabajo\u00bb y todo el mundo os entiende….. menos un f\u00edsico quisquilloso que os dir\u00eda \u00abpues no puedes tener trabajo dentro de t\u00ed as\u00ed que es un sinsentido lo que dices\u00bb. Y como es cierto vamos a aclarar la cuesti\u00f3n poco a poco. 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