Como a mudança na energia cinética ainda é zero, isso significa que a mudança positiva na energia potencial gravitacional é igual ao negativo da mudança na energia interna. Digamos que você tenha uma massa de 75 kg (165 libras). Isso significa subir 1 metro reduziria sua energia interna em 735 joules. Isso é chamado de malhar.
Subindo escadas vs. um alpinista de escada
Agora, podemos voltar à pergunta original: o que o princípio da energia de trabalho diz sobre escadas versus uma máquina de escalada? Bem, já fizemos a física da escalada de escadas. É o mesmo cálculo se você chegar ao topo de uma tabela de 1 metro ou subir 100 andares – é apenas um valor diferente para a altura. Mas suponha que você fique no mesmo lugar enquanto as escadas se movem embaixo de você. Se alguém está medindo seu movimento para a frente, diria que sua velocidade é zero. Sua altura também não muda, então agora a equação de energia de trabalho se parece com a seguinte:
Isso diz que a mudança na energia interna também é zero, o que significa que você não queima qualquer calorias. Quero dizer, isso não pode estar certo … certo? Então, como corrigimos isso? Vou usar um bom exemplo baseado em Este vídeo de Steve Mold. É assim: imagine que você está subindo uma escada rolante para baixo. Novamente, um observador no chão o te veria como estacionário. No entanto, também poderíamos medir sua velocidade a partir do quadro de referência da escada rolante, e você estaria subindo.
De fato, se a escada rolante tivesse paredes e um teto, você não seria capaz de dizer que estava no lugar. Você nem saberia que as escadas estão se movendo. Como as escadas estão se movendo a uma velocidade constante (aceleração zero), isso seria um quadro de referência inercial. Na física, qualquer quadro de referência inercial é tão válido quanto qualquer outro quadro de referência – as leis básicas da física permanecem as mesmas. Então, da perspectiva da escada rolante, você são subindo e fazendo trabalho. É o mesmo que se você estivesse subindo uma estrutura estacionária.
Mas, na verdade, o alpinista de escadas é mais difícil
Eu disse que o alpinista e as escadas de escadas eram as mesmas – mas não são. De fato, subir 100 andares é mais fácil do que a distância equivalente em um alpinista de escadas. Isso parece louco? É um pouco louco. A razão pela qual eles são diferentes é porque o campo gravitacional (g) nunca é realmente constante.
Lembre -se, definimos a energia potencial gravitacional como U = mxgxy? Isso não é realmente errado, mas é um pouco enganador. Na verdade, a energia potencial gravitacional para o sistema da pessoa da terra seria definida como o seguinte:
