La Guirnalda (Madrid) (1873-08-01 00:00:00), página 7

tenemos la resistencia presentada por el vegetal, equivalente á una fuerza, y el camino recorrido por un diante de la sierra. El producto de ambos factores es el trabajo que han de suministrar los hombres ó la máquina que mueven la sierra.

Como hemos visto que la ley general de las máquinas es que el producto de la potencia por el camino recorrido por su punto de aplicación es igual al de la resistencia por el suyo, resulta que podemos enunciar este principio en otras palabras, diciendo que en las máquinas el trabajo de la potencia debe ser igual al de la resistencia.

Unidad de trabajo.—Pueden compararse numéricamente dos ó más trabajos, siempre que se tome una unidad conveniente. Pero dentro del número que exprese cada trabajo, el cual es un producto según lo dicho, podrá aumentar un factor y disminuir el otro, permaneciendo invariable el producto. Para comprender mejor esto, diremos que se comparan los trabajos con uno, el más sencillo posible, que es elevar pesos. Se toma la unidad de fuerza, el kilogramo, elevada á la unidad de altura, el metro, y á su producto se le considera como la unidad de trabajo y se le llama kilogrametro. Así 24 kilogrametros quiere decir un trabajo que es veinticuatro veces mayor que la unidad; pero sus dos factores pueden ser variables, pues lo mismo dá 8 kilogramos de fuerza por 3 metros de distancia, que 12 kilogramos por 2 metros, que 48 kilogramos por \( \frac{1}{2} \) metro.

Por medio del frotamiento se averigua en la práctica, con auxilio de un aparato llamado freno de Prony, el trabajo producido por una máquina; y conociendo uno de los factores, se tiene el otro; así cuando se sabe cuánta es la fuerza se deduce cuál es el espacio recorrido por el punto de aplicación; si por el contrario se conoce este último, que es lo más frecuente, se deduce la primera.

Moler trigo, serrar madera, tornear metales, triturar minerales, prensar gérmenes, elevar cargas y todas las faenas industriales se miden en kilogrametros. Llámase caballo de vapor el trabajo equivalente á 75 kilogrametros. Las máquinas transforman unos trabajos en otros; pero estos son siempre iguales: no crean nunca trabajo, antes bien le consumen en las resistencias pasivas.

Fuerza viva.—Se demuestra con auxilio del cálculo matemático, y se comprueba experimentalmente, que el trabajo mecánico equivale á la fuerza viva, siendo esta la mitad del producto de la masa por el cuadrado de la velocidad. No hay que confundir por lo tanto la fuerza viva, que equivale á un trabajo, con la fuerza, que es uno de los elementos de éste. En la Naturaleza no vemos nunca á estas últimas, y para muchos físicos son sólo meras abstracciones; en cambio no hay un solo fenómeno en que no encontramos la primera, bien en su forma, bien en la de trabajo.

La fuerza viva se mide en kilogrametros, por su equivalencia con un trabajo. La bala que sale de un cañón, por ejemplo, tiene como fuerza viva el producto de su masa por el cuadrado de la velocidad que anima á sus puntos; cuando esta bala choca contra un objeto lo rompe, produciéndose un trabajo mecánico, el de deformación del cuerpo y de la bala, equivalente á la fuerza viva, prescindiendo por ahora del calor desarrollado, del que hablaremos más adelante.

El volante de las máquinas desempeña un importante papel, cual es el de regularizar los movimientos de éstas.

Cuando por una causa cualquiera se acelera la velocidad, el volante, que tiene una gran masa, atesora una gran fuerza viva, la que restituye cuando disminuye la velocidad suya al par de la de la máquina. Pero como quiera que la fuerza viva, lo mismo que el trabajo, no se crea ni se produce, sino que simplemente se transforma; de aquí se deduce que un volante no puede nunca crear trabajo, sino más bien consumir algo en pura pérdida por las resistencias pasivas.

Ahora se comprenderá cuán absurda es la idea de algunas personas, profanas á los conocimientos mecánicos cuando creen que poniendo muchas palancas y volantes y órganos van á aumentar el trabajo; lo que conseguirán así es tener mayores pérdidas pasivas. El volante sólo sirve para regularizar almacenando fuerza viva cuando sobra, para restituirla cuando falta, pero consumiendo una parte en frotamiento. De aquí el oportuno nombre que algunos le han dado de el banquero de las máquinas.

Energía actual.—Modernamente se suele dar á la fuerza viva otro nombre, para concordar esta teoría con otra más completa que en su lugar expondremos: dicho nombre es el de energía actual. Todo lo que hemos dicho de la fuerza viva y áun del trabajo es aplicable á la energía. Las máquinas no la crean ni la consumen, sólo la trasforman; salvo siempre la aparentemente consumida en los frotamientos, cuya ulterior trasformación veremos en otro lugar.

De aquí el enunciado que hoy se dá al principio general varias veces citado en las máquinas, y es el de conservación de la energía, que equivale á decir que la cantidad de energía no se altera sino que se trasforma. Suelen también enunciarse como principio de conservación de la fuerza, pero se refiere siempre á la fuerza viva, nunca al concepto de la causa productora del movimiento.

La energía de una máquina de vapor se trasforma en la empleada en las máquinas útiles á que se aplica, por ejemplo en serrar madera. La de una locomotora en vencer los frotamientos del tren en sus diversos órganos y con el aire. La de una máquina marina en equilibrar la resistencia del buque contra el agua y el aire. La energía muscular de un hombre se emplea en dar cuerda á un reloj, ó sea en arrollar un resorte ó subir una pesa, los cuales ceden á la máquina otra energía equivalente, la que se vá empleando en los diversos frotamientos de la máquina.

El movimiento continuo. De aquí se deduce el absurdo del problema mal llamado del movimiento continuo. Consiste éste, en querer producir con una energía limitada, otra indefinida: así dando cuerda á un reloj, hacer que éste pueda andar siempre. El verdadero nombre, es pues, problema del trabajo perpetuo. Su absurdo metafísico se comprende con solo ver que el reloj citado, y cualquiera otra máquina, están sujetos á la ley enunciada. Por pequeña que sea la resistencia que habrá de vencerse, como ésta obra perpetuamente, y uno de los factores de este trabajo es por tanto infinitamente grande, pues á tiempo infinito, corresponde camino infinito, sea cualquiera la velocidad, resulta que el producto es también infinitamente grande. ¿Cómo, pues, igualar éste con el trabajo motor que es finito?

No se combate por tanto el problema del llamado movimiento continuo diciendo que los órganos de la máquina se desgastarán y que ésta cesará de marchar; acudirse á las entrañas de la cuestión y se encontrará la contradicción de