¿Cómo es capaz un imán de generar fuerza continuamente? ¿Viola la ley de conservación de la energía?

En lugar de utilizar fórmulas complejas de física, trataré de dar una explicación más simple con la ayuda de algunas imágenes tomadas de los dibujos animados del Coyote.

Uno de los objetos más queridos para el Coyote es el yunque.

¡Un yunque que cae puede causar mucho daño!

Una forma de resolver este problema es atar el yunque a una cuerda y asegurar la cuerda a un soporte.

La gravedad todavía intenta tirar hacia abajo el yunque, pero no puede, porque la cuerda lo sostiene. La gravedad ejerce una fuerza sobre el yunque, pero la cuerda ejerce una fuerza igual y opuesta. Como las dos fuerzas se cancelan, el yunque no se mueve. Suponiendo que la cuerda y el soporte no se rompen, el yunque podría permanecer allí teóricamente para siempre. La cuerda seguirá ejerciendo su fuerza sobre el yunque.

Como el yunque no se mueve, el sistema (yunque, cuerda y soporte) no produce ningún trabajo y no se utiliza energía para sostener el yunque.

Ahora vamos alta tecnología y reemplacemos la cuerda con un poderoso imán permanente, lo suficientemente fuerte para sostener el yunque.

Podemos adjuntar el imán al soporte.

La gravedad intenta tirar hacia abajo el yunque y el imán, pero no puede, porque el imán está unido al soporte y el yunque es sostenido por el imán. La gravedad ejerce una fuerza sobre el yunque, pero el imán ejerce una fuerza igual y opuesta. Además, el soporte ejerce una fuerza igual y opuesta a la fuerza de la gravedad que intenta tirar hacia abajo el yunque y el imán. Como consecuencia, el yunque no se mueve. El yunque caerá solo cuando el imán pierda tanta magnetización que ya no puede atraer el yunque. Sin embargo, este es un proceso muy lento que depende del material magnético.

Nuevamente, dado que el yunque no se mueve, el sistema (yunque, imán y soporte) no produce ningún trabajo y no se utiliza energía para sostener el yunque.

Mucha gente confunde “fuerza” con “energía”. En mis ejemplos anteriores, tanto la cuerda como el imán ejercen una fuerza sobre el yunque por un tiempo ilimitado, pero no se usa energía. Ninguna ley de la física es violada.