Cuando levantamos una manzana hasta una altura de un metro, realizamos aproximadamente un julio de trabajo. Entonces, ¿qué es un julio?
El julio es la unidad de energía utilizada por el Estándar Internacional de Unidades (SI). Se define como la cantidad de trabajo realizado sobre un cuerpo por una fuerza de un Newton que mueve el cuerpo en una distancia de un metro. Un momento… ¿es una unidad de energía o una unidad de trabajo?
En realidad, es una unidad de ambos porque los dos están interrelacionados. La energía no es más que la capacidad de un cuerpo para realizar trabajo. A la inversa, el trabajo realizado sobre un cuerpo cambia la energía del mismo. Volvamos al ejemplo de la manzana mencionado anteriormente para explicarlo.
Una manzana es un ejemplo favorito para ilustrar un julio de trabajo cuando se utiliza la definición dada anteriormente (es decir, la cantidad de trabajo realizado ….) porque una manzana pesa aproximadamente un Newton. Por lo tanto, tendrías que ejercer una fuerza de un Newton hacia arriba para contrarrestar su peso de un Newton. Una vez que la hayas levantado hasta una altura de un metro, habrás realizado un julio de trabajo sobre ella.
Ahora, ¿cómo encaja la energía en el cuadro? A medida que realizas trabajo sobre la manzana, la energía de la manzana (en este caso, su energía potencial) cambia. En la parte superior, la manzana habría ganado aproximadamente un julio de energía potencial.
También, cuando la manzana está un metro por encima de su posición original, digamos el suelo, la gravedad habría ganado la capacidad de realizar trabajo sobre ella. Esta capacidad, medida en julios, equivale a un julio.
Es decir, al soltar la manzana, la fuerza de la gravedad, que no es más que el peso del cuerpo y que equivale a un Newton, sería capaz de realizar un julio de trabajo sobre ella al caer la manzana desde una altura de un metro.
Matemáticamente, 1 julio = 1 Newton ⋅ metro. Sin embargo, se desaconseja escribirlo como Newton ⋅ metro ya que se puede confundir fácilmente con la unidad de par de fuerzas.
Los experimentos de física de partículas tratan con grandes cantidades de energías. Por eso también se conoce como física de altas energías. Si te ha gustado nuestra respuesta a la pregunta «¿Qué es un julio?», tal vez quieras leer los siguientes artículos de Universe Today:
Raros púlsares binarios proporcionan un laboratorio de física de alta energía
Una nueva partícula arroja una llave inglesa en la física de partículas
Physics World también tiene algunos más:
Física de partículas: la próxima generación
Hacia el LHC y más allá
¿Ojos cansados? Deja que tus oídos te ayuden a aprender para variar. Estos son algunos de los episodios de Astronomy Cast que pueden ser de su agrado:
El Gran Colisionador de Hadrones y la búsqueda del bosón de Higgs
Antimateria