La energía es un número que puede escribir para los sistemas de partículas que interactúan (es decir, todas las cosas en el universo) que tiene la propiedad de que no cambia. La energía se presenta de muchas formas: la energía cinética es la energía asociada con la velocidad a la que va una partícula (o incluso usted como un gran grupo de partículas), el calor es similar pero es la energía cinética de las partículas dentro de un objeto (observe los átomos en su cuerpo y estarán zumbando en todas las direcciones), entonces hay una energía potencial que consiste en que haya cierta fuerza entre las partículas que los hará moverse uno con respecto al otro. La gravedad proporciona energía potencial: sal de una ventana y comenzarás a moverte. Los números para la energía potencial se pueden escribir para que la energía cinética que se obtiene de una fuerza sea igual a la energía potencial perdida por la partícula en una nueva posición. Entonces, para la gravedad cuando caes, terminas más cerca del suelo, que es una posición en este esquema de contabilidad que tiene una energía potencial más baja, pero, por supuesto, has ganado algo de energía cinética en la forma de correr hacia el suelo. Ir hacia el otro lado, es decir, hacia arriba, abarca la idea del trabajo, por lo que cargar algunos ladrillos escaleras arriba requiere algo de energía, en este caso, los músculos usan energía potencial química (su almuerzo) y la convierten en energía potencial gravitacional empujando los ladrillos escaleras arriba. .
Usted menciona la compresión como fuente de energía, y así es. Las partículas que tienes que juntar, por ejemplo, dos electrones o dos balones de fútbol potenciales se separarán convirtiendo la energía potencial en energía cinética. Sin embargo, a los protones y neutrones generalmente les gusta estar juntos, se mantienen unidos por una fuerza llamada fuerza nuclear fuerte y hay que hacer un trabajo para separarlos, por lo que generalmente los núcleos de los átomos no se desmoronan. Sin embargo, hay algunos núcleos atómicos como el uranio que se desmoronan: los protones y los neutrones se aplastaron juntos en condiciones de alta temperatura y presión hace mucho tiempo cuando los dos núcleos más pequeños tendrían una energía potencial menor (en uranio simplemente no no encajan bien) y ahora se desmoronan en dos átomos que se separan muy rápido y capturamos esa energía cinética y la convertimos en electricidad en las centrales eléctricas.
A los físicos les gusta el número de energía porque no cambia cuando las partículas interactúan porque eso les da algo que saben sobre la interacción y eso limita la predicción que pueden hacer; no pueden adivinar que sucederá algo que tenga una energía total diferente al final. Esto funciona tan bien que si un físico descubre que cuando han hecho las sumas que no suman, están mucho más felices de decir que debe haber una nueva forma de interacción aquí o alguna partícula nueva que no pueden ver que se ha llevado la energía. que decir que han descubierto que la energía no se conserva y, de hecho, hasta el momento la partícula invisible o la nueva interacción siempre han aparecido.
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La otra cosa que les gusta a los físicos acerca de la energía es que las cosas tienden a moverse en una dirección donde la energía potencial disminuye y la energía cinética aumenta * si hay una vía para que suceda. Entonces, si sales de la ventana, caerás al suelo; caer al suelo no es una mera posibilidad. (Y la razón por la que no caíste al suelo antes es porque el camino bloqueó el suelo).
Entonces, ¿qué número escribes para cada situación y forma de energía? La respuesta es la que funciona, ¡pero tienen un patrón!
(* La relación de la energía con la cantidad llamada entropía es una discusión para otro día).
