En Física existen magnitudes con las mismas dimensiones pero que no corresponden al mismo concepto. No es lo mimo una frecuencia de 5 Hz que un coeficiente de amortiguamiento de 5 s^(-1). Energía, calor, trabajo mecánico y momento de una fuerza tienen las mismas dimensiones (M L² T^(-2)) pero la unidad en el S.I. de las tres primeras es el Julio (J) y de la última es N m. Sin embargo, la energía no es un trabajo ni un calor ni lo inverso es cierto, aunque tengan la misma unidad en el S.I. (¿alguien ha visto un trabajo expresado en calorías?) Otro caso es fuerza electromotriz y diferencia de potencial eléctrico. Las dimensiones son las mismas incluso la unidad (Voltio aunque según la Ley de Lenz-Faraday, 1 Wb/s=1 V) pero conceptualmente no lo son. Y otro tanto ocurre con entropía y capacidad calorífica, cuyas unidades en el S.I. son J/K aunque provienen de definiciones completamente distintas. Finalmente, lo mismo ocurre con tensión interfacial (fuerza por unidad de longitud) y energía interfacial (energía por unidad de superficie) pero en este caso se utilizan diferentes unidades (N/m vs. J/m²) para enfatizar la magnitud a la que se hace referencia.
Carga eléctrica en movimiento y fuerza magnética
Una carga eléctrica en movimiento crea un campo magnético y con él una fuerza magnética, pero ésta sólo actuará sobre otras cargas eléctricas también en movimiento, por reciprocidad. Por ello en la interacción mutua magnética no tiene sentido que una de las cargas esté en reposo. Hay que recordar que basta que la carga esté en movimiento (¿relativo o absoluto?), sea uniforme como acelerado. Por ejemplo, una carga oscilante es el modelo más simple de antena que irradia un campo electromagnético.
Gradiente aplicado sobre superficie equipotencial
El operador gradiente se aplica siempre a una función escalar. En Electrostática esa función es el potencial eléctrico: campo escalar definido en el espacio y que debe ser continuo y derivable. Si se aplica ese operador vectorial al potencial eléctrico y se evalúa sobre una superficie equipotencial cualquiera (puntos del espacio donde el potencial eléctrico toma un mismo valor constante), NO se obtiene el vector CERO sino un vector resultante perpendicular en todo punto de la superficie y dirigido hacia valores crecientes de potencial eléctrico.
Por otro lado, el campo eléctrico (módulo) en los puntos de una superficie equipotencial NO tiene que ser el mismo. Piénsese en el campo eléctrico sobre la superficie de un conductor cerrado cualquiera (de forma arbitraria) en equilibrio.
Energía potencial elástica
El nivel cero de referencia para cualquier energía potencial es arbitrario. Así, con la energía potencial gravitatoria tomamos un punto de referencia “cómodo” al que le asignamos el valor CERO de energía y de paso colocamos en ese punto el origen de alturas (estas dos acciones no tienen por qué coincidir siempre). ¿Cómo se hace esto con la energía potencial elástica? Recordemos que la expresión de la energía potencial elástica es (1/2)*k*(deformación)²+ cte. Aplíquelo al caso de un bloque colgado de un muelle vertical. ¿Coincide el nivel cero de referencia con la situación de deformación cero o con la de elongación cero? En ese caso, podemos tomar como referencia de energía elástica nula la posición de equilibrio (elongación cero, pero deformación no nula) lo que implicará que la energía potencial gravitatoria está contenida en la elástica y no habría que tenerla en consideración.
Por otro lado, ¿cómo se puede escribir la energía potencial gravitatoria de un péndulo simple como una energía potencial «elástica» («recuperadora»)? Basta con expresar la energía mecánica del péndulo en términos del ángulo y su velocidad angular y realizar la aproximación de ángulo pequeño en el coseno (aproximación armónica). Dividiendo dicha energía por la longitud del péndulo obtenemos formalmente la energía de un oscilador armónico puntual donde keff=m*ω0².
Mosca y Tren
Una mosca viaja en un AVE que lleva una velocidad de 300 km/h (con respecto a alguien en reposo fuera del tren). La mosca está posada en un asiento, ¿qué velocidad lleva? La respuesta es 300 km/h al estar solidaria al tren. ¿Y si la mosca está volando? En realidad, la propia masa de aire dentro de un compartimento se mueve solidaria al tren y para la mosca que se mueve en ese aire, el tren está en reposo o en movimiento rectilíneo uniforme, por lo que su velocidad será la del tren (velocidad de deriva) más la propia velocidad errática de la mosca relativa al tren. ¿Y si dentro del tren no hubiera aire? Todos moriríamos de asfixia y la mosca chocaría contra el tren (o el tren contra la mosca).