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julio segundo

julio segundo — de la anatomía de la fórmula

Descripción

El julio segundo (J·s) es la unidad del SI de acción y momento angular. La acción es una cantidad fundamental en física que mide la 'cantidad de movimiento' a lo largo del tiempo, y aparece en el principio de mínima acción que subyace a toda la mecánica clásica. El momento angular mide el movimiento rotacional de un cuerpo y se conserva en sistemas aislados, lo que lo convierte en una de las cantidades conservadas más importantes de la física, desde peonzas hasta planetas orbitando estrellas.

Historia

El concepto de acción fue introducido por Pierre Louis Maupertuis en la década de 1740, y el principio de mínima acción fue refinado por Euler y Lagrange. La unidad como J·s se estandarizó con el SI. La constante de Planck fue introducida por Max Planck en 1900, otorgando a la unidad su significado cuántico.

Cómo funciona

La unidad es el producto de energía (julios) y tiempo (segundos). En mecánica clásica, la acción es la integral de la energía sobre el tiempo, y el momento angular es el producto del momento de inercia y la velocidad angular, que también tiene unidades de J·s. En mecánica cuántica, la constante de Planck h tiene unidades de J·s y establece la escala para la cuantización de la acción y del momento angular; por ejemplo, el momento angular de un electrón en un átomo es un múltiplo entero de h/(2π).

En la práctica

Se utiliza en mecánica cuántica para describir la cuantización de los niveles de energía y del momento angular, y en ingeniería para especificar el momento angular de volantes de inercia y giroscopios.

Dato curioso

La constante de Planck es exactamente 6,62607015 × 10⁻³⁴ J·s por definición desde 2019, lo que convierte al julio segundo en la unidad fundamental que define el kilogramo.

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