Notas de clase. Fuerza de rozamiento: no infringir la segunda ley de la termodinámica
J. Güémez
- Publicado el 22 de octubre de 2020
- Rev. Esp. Fís. 34(3), 38–44 (2020)
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Resumen
La fuerza de rozamiento, debido a su descripción fenomenológica, se integra mal en cualquier formalismo de la mecánica. Un concepto problemático es el de ‘trabajo de rozamiento’. En este artículo se describe un proceso en el que un bloque se desplaza por un plano horizontal con rozamiento, utilizando el formalismo lagrangiano-hamiltoniano y la primera ley de la termodinámica, y se demuestra que la asignación de trabajo de configuración a la fuerza de rozamiento que se establece entre un bloque finito y un cuerpo infinito (suelo, atmósfera, por ejemplo) viola, no la primera ley de la termodinámica sino, la segunda ley de la termodinámica. Las fuerzas de restricción y las fuerzas de fricción estática, están sometidas a la misma condición.
Abstract
The frictional force hardly integrates into any formalism of mechanics, due to its phenomenological description. A problematic concept is that of ‘frictional-work’. This article describes a process in which a block moves along a horizontal surface with friction, by using the Lagrangian-Hamiltonian formalism and the first law of thermodynamics. We show that configuration work assignment for a frictional force established between a finite block and an infinite body (the ground, the atmosphere, for example), violates (not the first law but) thermodynamics second law. Restriction forces and static friction forces are subjected to the same condition.
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Cómo citarlo: J. Güémez, «Notas de clase. Fuerza de rozamiento: no infringir la segunda ley de la termodinámica», Rev. Esp. Fís. 34(3), 38–44 (2020). El PDF es la versión del autor. Página del artículo en la revista.
Doctor en Física y Profesor Titular de Termodinámica Grado en Física, en la Facultad de Ciencias de la Universidad de Cantabria
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DEPARTAMENTO DE FÍSICA APLICADA