¿Una roca consume energía para mantener su forma?

Question

Una roca asentada en tierra, en el fondo del océano o flotando en el espacio mantiene su forma de alguna manera. La gravedad no la mantiene unida porque es demasiado pequeña, así que supongo que son los enlaces químicos o nucleares los que la mantienen unida como un sólido. Si no fuera así, simplemente se desmoronaría. Entonces, ¿qué tipo de energía mantiene la forma de una roca, de dónde proviene esta energía, y se está disipando lentamente?

Como corolario, si se coloca una roca grande encima de otra pequeña, ¿se "utiliza" a mayor velocidad la energía necesaria para mantener la forma de la roca pequeña?

Answer 1

No, es exactamente lo contrario.

Las moléculas de una roca no permanecen juntas porque gastan energía. Se mantienen juntas debido a los enlaces químicos atractivos. Las moléculas tienen menos energía cuando están juntas que cuando no lo están, así que hay que gastar energía para separar la roca, no para mantenerla unida.

Answer 2

Hay varios mecanismos que mantienen unidas las cosas sólidas, todos tienen una cosa en común: ¡reducir la energía al mínimo! Cuando quieres romperlo, ¡te cuesta energía hacerlo!

Ejemplos de bonos son:

Los enlaces de hidrógeno, que son muy débiles y provienen de una asimetría del electrón alrededor del protón, de tal manera que es energéticamente favorable formar enlaces en lugar de repelerse.

Los enlaces iónicos, que pueden ser bastante fuertes, pero los materiales suelen ser recalcitrantes (frágiles). Los materiales con enlaces iónicos no son puros, sino que son una mezcla de dos elementos diferentes, uno con carga positiva y otro con carga negativa, y forman moléculas entre sí, principalmente debido a la fuerza de Coulomb.

Hay muchos más.

Answer 3

La cantidad de trabajo realizado es igual a la distancia recorrida por la fuerza en la dirección del movimiento. Como la roca mantiene la misma forma, no necesita ejercer energía.

Tal vez pienses que la roca necesita gastar energía para sostener su pesada masa de la misma manera que nuestros músculos lo hacen si sostenemos un peso elevado. Pero los músculos necesitan contraerse para levantar un peso pesado y esto requiere una actividad continua a nivel celular como se explica en la respuesta a este pregunta .

Answer 4

Considera una respuesta por contradicción:

Imagina que la roca está en el vacío del espacio exterior sin que se le pueda añadir energía. Supongamos que utiliza energía para mantener su forma. Entonces, en algún momento, se quedará sin energía y la forma cambiará. Ahora bien, como se ha quedado sin energía y no puede cambiar de forma, ¿no está manteniendo la forma sin energía?

Answer 5

Una vez hubo una paradoja en la física: por qué el electrón no cae "sobre" el núcleo del átomo y decidieron que estaba "girando". Pero "girando" emitiría radiación y por lo tanto perdería energía. Así que más tarde decidieron que el electrón "girando" no pierde energía permaneciendo en sus "órbitas habilitadas" y sólo emitiría radiación al cambiar de órbita.

La roca es un "conjunto" de átomos, en realidad. Deberías buscar en la raíz de las cosas.

La gravedad no la mantiene unida porque es demasiado pequeña

La gravedad es enorme en las distancias pequeñas (busque la fórmula canónica - tiene /R^2, en realidad). Pero se compensa con otras fuerzas. Podríamos seguir con esto durante mucho tiempo, pero obviamente no hay razón para repetir fuentes bien conocidas: https://en.wikipedia.org/wiki/Fundamental_interaction

Volviendo a tu q-n: la roca es un conjunto de átomos. Los átomos poseen una energía colosal, pero como los electrones en sus órbitas no pierden su energía y no hay desintegración radiactiva intensiva, todo está "más o menos" equilibrado. Y cuando está equilibrado, lo adivinas.