Trabajo realizado por un objeto estacionario en un campo gravitacional "en la tierra"

Question

Yo estaba pensando acerca de este problema:

Cuánto trabajo se requiere para mantener un objeto estacionario en un campo gravitatorio?

o:

Cuánta energía se requiere para mantener un objeto estacionario en un campo gravitatorio, es decir, cuántas J/s son necesarias?

y me di cuenta de que no podría salir con una respuesta satisfactoria.

Vamos a configurar un ejemplo para limitar nuestro alcance: en Primer lugar vamos a considerar un mini-helicóptero de masa m=10 kg en la tierra que utiliza su' palas del rotor para alcanzar la altura de h=1 metro. El trabajo que se requiere para llegar allí es aproximadamente: mgh = 9.82 m/s * 10 kg * 1 m.

Lo que significa que pasamos 98.2 Julios de energía para llegar allí. Así que si este trabajo fue realizado bajo el tiempo t= 2s el efecto de la mini-helicóptero motor sería aproximadamente el $mgh/t$ ~ 98.2 Joules / 5s ~ 19.64 vatios.

Ahora, obviamente, el motor tendría que mantener en funcionamiento para mantener la quadrocopter a la altura de 1 metro aproximadamente cuánto efecto sería necesario?

Así que esta es una especie de alto nivel de la escuela pregunta, pero me parece que no puede envolver mi cabeza alrededor de ella.

Answer 1

Usted no necesita gastar energía para mantener un objeto estacionario en un campo gravitacional, pero usted no necesita una fuerza opuesta a la gravedad, por lo que el objeto puede estar en reposo.

Por ejemplo, usted puede poner los objetos sobre una mesa, o "colgar", y el objeto de la estancia allí, sin ningún requisito de energía. Así que la respuesta es cero, usted no necesita hacer cualquier trabajo. El hecho de que usted puede ser que necesite para gastar energía para generar la fuerza no cambia eso.