¿Cómo orbita la Tierra al Sol sin perder energía?

Para agregar a las otras respuestas, la Tierra pierde energía a múltiples fenómenos:

– En primer lugar, el espacio no es un vacío perfecto, su densidad es de aproximadamente 0.1 a 1000 átomos por cm cúbico. (en comparación con 1.4 * 10 ^ 16 por cm cúbico al nivel del mar en la Tierra). Esto conduce a pérdidas por fricción y arrastre de presión.

– Las radiaciones cósmicas emitidas por estrellas distantes, explosiones de rayos gamma, supernovas, etc., hechas de partículas de alta energía como protones, núcleos de helio y otras partículas golpean constantemente nuestro planeta nuevamente alterando ligeramente su velocidad orbital.

– Las partículas solares como los iones y, en menor medida, los protones de alta energía son emitidos por las erupciones solares del sol y alteran la dinámica de la Tierra al impactar.

– Las partículas meteorológicas que se originan en los orígenes del sistema solar también golpean constantemente nuestro planeta transfiriendo su energía cinética y también alterando ligeramente la dinámica de la Tierra.

– Finalmente, la luz misma emitida por el sol u otros eventos celestiales distantes también tiene un impacto a través de un fenómeno llamado presión de radiación.

Para concluir, el espacio no es tan tranquilo como parece, muchos eventos diferentes impactan la dinámica de nuestra Tierra todo el tiempo pero tienen efectos principalmente insignificantes en nuestra escala de observación. Todos estos fenómenos mencionados anteriormente juegan un papel, de una forma u otra, en el diseño de naves espaciales.

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1. Para que la velocidad disminuya, debería haber pérdida de energía
2. Normalmente observamos que las cosas se ralentizan principalmente debido a la fricción u otras fuerzas.
3. La Tierra está en el espacio libre, no existe una fuerza disipativa como la fricción que actúa sobre ella.
4. La única fuerza que actúa sobre él, si se ve desde la perspectiva newtoniana, es la gravedad.
5. La gravedad es una fuerza conservadora, por lo que cuando un objeto pierde su energía cinética, gana la misma cantidad de energía potencial y viceversa, de modo que el objeto que se mueve en un campo gravitacional no pierde ni gana energía.
6. La órbita de la Tierra no es exactamente circular, es elíptica, por lo que la distancia de la Tierra al Sol variará ligeramente, y también lo hará su Energía Cinética o su velocidad.
   Órbita elíptica [matemáticas] v = \ sqrt {\ mu (\ frac {2} {r} – \ frac {1} {a})} [/ matemáticas], donde
   [matemáticas] r [/ matemáticas] es la distancia entre 2 cuerpos
   [matemáticas] a [/ matemáticas] es el eje semi-mayor
7. Pero dado que la gravedad es conservadora, la Tierra ganará la velocidad que había perdido cuando vuelva a su posición original.

Su pregunta revela una falacia que obstaculizó el desarrollo de la física desde los tiempos de la antigüedad hasta las primeras edades modernas, Newton y otros. La idea de que permanecer en un estado de movimiento requiere energía.

No es asi.

Ahora esto va en contra de nuestra experiencia terrestre. Los carros no se mueven solos, necesitan caballos para jalarlos. Los autos se detienen si se quedan sin gasolina. Los aviones caen del cielo. Los barcos se detienen en el medio del mar si nada los empuja. Claramente, el movimiento requiere un aporte continuo de energía, ¿no?

O tal vez no es movimiento. Se requiere energía no para mantener el carro en movimiento sino para vencer la resistencia del lodo en el que están atrapadas sus ruedas. Los automóviles podrían moverse para siempre si no fuera por la fricción de las ruedas y la resistencia del aire. Los aviones podrían deslizarse a otros continentes si el aire no se interpusiera en el camino.

Estos factores están ausentes en el espacio. No hay barro, no hay fricción, no hay aire. La Tierra se está moviendo a través del espacio sin que nada lo ralentice, y simplemente permanecer en ese estado de movimiento no requiere una entrada adicional de energía.

Incluso los antiguos reconocieron que la esfera celestial está sujeta a diferentes reglas; simplemente no sabían por qué era así que aquí en la Tierra, el movimiento requería trabajo, mientras que en los cielos, el Sol, la Luna, los planetas se movían felices para siempre sin ninguna fuerza aparente que actuara sobre ellos. Desde los tiempos de Newton, sabemos la razón: las reglas son, de hecho, las mismas, es solo que aquí en la Tierra, siempre hay algo en el camino.

Para ser un poco más precisos sobre el movimiento orbital: la energía cinética de un objeto como la Tierra, con masa [matemática] m [/ matemática] y velocidad [matemática] v [/ matemática] viene dada por [matemática] K = \ frac {1} {2} mv ^ 2 [/ math]. Esto solo ya te dice que mientras la velocidad no cambie, la energía cinética tampoco cambiará; No es necesario agregar energía para mantener una velocidad constante. Pero la velocidad de la Tierra en realidad no es constante; a veces el planeta está un poco más cerca del Sol y se mueve un poco más rápido, a veces está un poco más lejos y se mueve más lento, ya que su órbita es ligeramente elíptica. La energía total es la suma de las energías cinética y potencial: [matemática] E = \ frac {1} {2} mv ^ 2-GMm / r [/ matemática], donde [matemática] G [/ matemática] es la gravedad de Newton constante, [matemática] M [/ matemática] es la masa del Sol y [matemática] r [/ matemática] es la distancia entre la Tierra y el Sol. (La parte de energía potencial es realmente negativa, de ahí el signo menos). Esta cantidad, [matemática] E [/ matemática], es constante: la energía se conserva. Puede ver en esta expresión que cuando [math] r [/ math] es más pequeño (la Tierra está más cerca del Sol), el segundo término en la expresión se hace más grande ([math] r [/ math] está en el denominador) así que el primer término también debe ser más grande, lo que significa mayor velocidad.

Es a partir de ecuaciones básicas como estas que pueden derivarse las leyes de Kepler del movimiento planetario (que dedujo empíricamente, a partir de una observación meticulosa).

Aquí en la Tierra, estas ecuaciones deben modificarse para tener en cuenta las fuerzas disipativas, como la resistencia al aire o la fricción. Estas fuerzas no existen en el espacio. Es por eso que nuestra intuición, desarrollada a partir de la experiencia aquí en el entorno terrestre, nos engaña.

La física es difícil de entender porque viola la observación diaria, la intuición y el sentido común.

Tome la “Primera Ley de Newton” como ejemplo. Establece que un objeto en movimiento tiende a permanecer en movimiento a menos que sea influenciado por una fuerza externa. Esto viola la experiencia cotidiana. ¡Las cosas en movimiento tienden a detenerse! Empuje un objeto pequeño (moneda, bolígrafo, taza) sobre una mesa; no tiende a permanecer en movimiento. Para. Lanza una pelota y se detiene. Todo se detiene. Se necesita mucho estudio para comprender verdaderamente la Primera Ley de Newton, porque no está de acuerdo con lo que observamos todos los días. Por supuesto, no está realmente en desacuerdo, porque la fricción está suministrando la fuerza. Pero la fricción es difícil de calcular. Eso es lo que dificulta la física.

De hecho, la física se descubrió observando cosas donde la fricción es pequeña o insignificante, como las órbitas de los planetas y objetos pesados ​​que caen en forma esférica. Newton se dio cuenta de que la Luna estaba cayendo, cayendo alrededor de la Tierra debido a la misma fuerza que hace que una manzana caiga.

Cuando hacemos demostraciones de física en clase, compramos aparatos caros para los cuales la fricción está prácticamente ausente, como masas suspendidas en cojinetes de aire. Necesitamos hacer esto porque las ecuaciones simples de la física funcionan solo en tales circunstancias.

Los físicos generalmente se sienten incómodos con la fricción. ¿Tienes un problema mecánico que involucra fricción? Probablemente deberías hablar con un ingeniero, no con un físico. Los ingenieros trabajan con fricción todo el tiempo. Los físicos lo evitan. Mire cualquier texto de física para los capítulos sobre fricción. Por lo general, verá una breve mención en el libro para estudiantes de primer año, y luego muy poco después de eso.

La física funciona mejor cuando no hay fricción. Los dos ejemplos más importantes: el espacio y el átomo. En el medio, es difícil hacer física porque la fricción solo se puede modelar aproximadamente.

Ahora con toda esa introducción, la respuesta a su pregunta: en el espacio, el vacío es tan alto que la fricción es insignificante. Es por eso que la Tierra orbita sin perder energía. No hay nada a lo que pueda dar su energía.

(Hay muchas buenas respuestas publicadas a esta pregunta; estoy dando la mía porque es algo diferente de las demás, y creo que podría abordar el problema que molesta a muchas personas).

No se necesita energía para que un planeta orbita su sol, del mismo modo que no se necesita energía para que un objeto que se desplaza por el espacio profundo siga desplazándose a la misma velocidad en la misma dirección hasta que golpea algo.

Hay dos formas de interpretar esto (que se me ocurren). Una es la visión tradicional de que el sol nos está atrayendo hacia ella, pero nos estamos deslizando en línea recta en ángulo recto con la dirección de la gravedad del sol, por lo que nuestro movimiento tangencial lejos del sol equilibra exactamente nuestra caída hacia el sol, entonces vamos en un círculo perpetuo. Esta fue la explicación de las órbitas de Sir Isaac Newton, que analizo con más profundidad aquí.

La otra forma, que probablemente sea más correcta, es que la Tierra se está desplazando en línea recta a través del espacio, es solo que el espacio está curvado por la presencia del sol de tal manera que nuestro movimiento lineal no lo es. Esta fue la idea de la gravedad de Einstein, pero si parece que estoy diciendo que el sol curva el espacio local en una especie de círculo, no está del todo bien. Lo curvó lo suficiente como para crear la ilusión de la gravedad, que a su vez explica nuestra órbita circular como se describió anteriormente. Si hay una manera de describirlo más claramente, me temo que mis matemáticas no están a la altura.

La pregunta en sí refleja curiosidad e inteligencia en un buen explorador.

Realmente no podría haber movimiento sin perder energía porque incluso el medio de vacío tiene una densidad y una resistencia debida contra el movimiento y nos permite resolverlo.

Densidad del medio de vacío en la Tierra

1-Objetivos :

Una galaxia, que es un vórtice dinámico rotativo gobernado por la dinámica de fluidos del medio espacial, la presión y la densidad del vacío se reducen al aumentar la distancia desde el centro galáctico. Por lo tanto, la presión y la densidad en nuestro Sistema Solar deben mantenerse casi constantes, pero nuevamente aumentan hacia el Sol porque las estrellas también son productoras de Energía y Materia Media.

Por lo tanto, es de gran utilidad si pudiéramos derivar la densidad del medio espacial en la región orbital de la Tierra y la Luna. Es un dato esencial para calcular la resistencia espacial contra naves espaciales y satélites artificiales. Trabajemos teniendo en cuenta el movimiento orbital de la pareja Tierra Luna alrededor del Sol.

2 datos conocidos :

1. Gravedad solar en la Tierra = 0.592 cm / s2

2.velocidad orbital de la Tierra = 2.982 x 10 ^ 6 cm / s

(Figura extraída de ‘Estabilidad dinámica en movimiento orbital de planetas’ en http://www.cyrilhtgamage.com )

Datos derivados de 3 :

1. Masa de la Tierra Luna pareja = 5.98 x 10 ^ 27 +0.07 x10 ^ 27 = 6.05 x10 ^ 27g;

2. Ángulo de desviación de la gravedad solar = 3.81 x 10 ^ -4 grados. (El cálculo se proporciona aquí bajo el ‘análisis teórico’)

3. Densidad superficial media de la Tierra y la Luna = 1.5 g / cm3 (supuestamente bajo circunstancias)

4. La superficie total es de Tierra + Luna = 4π [(6.371 x 10 ^ 8cm) ^ 2 + (1.739 x 10 ^ 8cm) ^ 2]

= 5.480 x 10 ^ 18 cm2;

5. Área transversal media de la Tierra + Luna = π [6.371 x10 ^ 8cm) ^ 2 + (1.739 x 10 ^ 8cm) ^ 2] = 1.371 x 10 ^ 18 cm2;

4-Análisis teórico:

Se utilizan dos teorías principales para este análisis matemático, tales como; 1) – ‘ Teoría de la desviación de la gravedad ‘ / 2009 y 2) – ‘ Teoría de la resistencia espacial ‘ / 2013, extraída de las monografías técnicas ‘Space Dynamics-V2’ y ‘Space Dynamics-V6’ publicadas en http: // www .cyrilhtgamage.com .

La fuerza motriz orbital total aplicada sobre la pareja Tierra Luna se deriva de la primera teoría y la resistencia media total se deriva de la segunda teoría.

1) Teoría de la desviación de la gravedad:

‘La dirección de influencia de la onda gravitacional se desvía cuando la fuente de gravedad está girando’

(Extraído de ‘Space Dynamics-V2’ / 2009 en http://www.cyrilhtgamage.com )

El ángulo de desviación de la gravedad del Sol es el mismo para todos los planetas, cometas y cualquier asteroide que orbita alrededor del Sol dentro del Sistema Solar. Entonces calculemos la fuerza motriz orbital total sobre la pareja Tierra Luna.

Fuerza motriz orbital = Fg = MG sin (3.81 x 10 ^ -4)

= (Masa de la Tierra + Luna) (Gravedad solar en la Tierra) x sin (3.81 x 10 ^ -4)

= (6.05 x10 ^ 27g) (0.592 cm / s2) x sin (3.81 x 10 ^ -4)

= 2.381 x 10 ^ 22 dinas ;

2) Teoría de la resistencia espacial:

Dónde; Rp = resistencia espacial sobre un planeta esférico

ρo = densidad del medio espacial (vacío) en la Tierra.

η = coeficiente de densidad de superficie de contacto = densidad media espacial / densidad de superficie = (ρo gcm ^ -3) / (1.5 gcm ^ -3)

v = velocidad orbital del planeta = 2.982 x 10 ^ 6 cm / s

A = área transversal de la Tierra + Luna = 1.371 x 10 ^ 18 cm2

Resistencia orbital total sobre la Tierra + Luna = (ρo /1.5) (ρo g / cm3) (2.982 x 10 ^ 6 cm / s) ^ 2 x 0.596 (1.371 x 10 ^ 18 cm2)

= 4.844 x 10 ^ 30 (ρo) ^ 2 dinas

Para la uniformidad de la velocidad orbital de la pareja Luna Tierra alrededor del Sol, las dos fuerzas deben ser las mismas;

Fuerza motriz orbital = resistencia contra el movimiento

2.381 x 10 ^ 22 dinas = 4.844 x 10 ^ 30 (ρo) ^ 2 dinas

(ρo) ^ 2 = 2.381 x 10 ^ 22 / 4.844 x 10 ^ 30 = 4.915 x 10 ^ -9

ρo = 7.010 x 10 ^ -5 g / cm3

Esa es la densidad del medio de vacío en el espacio de la Tierra.

Comparación del resultado :

Densidad del medio en el centro galáctico = 0.4 g / cm3 … (Los neutrones se expanden en Hidrógeno / pl consulte ‘El modelo dinámico del átomo’ / 2017 en http://www.cyrilhtgamage.com )

· Densidad del medio en Mercurio = 1.05 x 10 ^ -4 g / cm3 … .. (Derivado de la misma forma analítica que en el caso de la Tierra)

· Densidad del medio en Plutón = 3.05 x 10 ^ -6 g / cm3 …. (Derivado de la misma manera)

5-Descusión:

El análisis muestra que la densidad del medio en el centro galáctico de nuestro universo es casi 5700 veces mayor que la de la Tierra.

La densidad media en Plutón puede considerarse como la densidad media en nuestro Sistema Solar . Es casi 23 veces más bajo que el de la Tierra.

Mercurio es el planeta más cercano al Sol y su densidad media es casi 1,5 veces mayor que la de la Tierra.

6. Conclusión:

Espacio La densidad media está disminuyendo desde el centro galáctico hacia el límite de una galaxia. Además de que la densidad media es un poco más alta que la normal hacia las estrellas .

Las estrellas son los productores generales del espacio Medium Matter y la dinámica del globo negro en el centro dinámico rotativo de una galaxia en expansión es el principal productor del espacio Medium Matter.

Primero, la tierra no gira alrededor del sol. Ambos cuerpos están orbitando el centro de su sistema combinado de masa inercial. Simplemente parece que la tierra orbita alrededor del sol debido a la disparidad en sus masas que coloca la posición del centro de sus masas combinadas dentro del cuerpo del sol. La energía cinética que tienen ambos cuerpos (el sol se tambalea alrededor del centro orbital, la tierra gira alrededor del centro orbital) es un remanente del momento angular que pertenecía al disco de acreción del cual se formó el sistema solar. En realidad, la Tierra está cayendo hacia el sol, pero la velocidad de la Tierra contiene un componente de velocidad (fuerza tangencial) que es perpendicular al radio entre el centro de masa de la Tierra y el centro de masa orbital y un componente (radial) que se opone a la fuerza (centrípeta) que empuja la tierra directamente hacia el sol. Las fuerzas radial y centrípeda se equilibran esencialmente entre sí, aunque la fuerza radial está ganando la batalla por solo un poquito en cada órbita. La tierra está perdiendo energía cinética debido a que tiene que generar la fuerza radial para compensar la fuerza centrípeta. Sin embargo, antes de que la tierra pierda suficiente energía cinética para caer al sol, el sol habrá vivido su vida y terminado como una supernova y una enana blanca.

Recuerde también que el sol está perdiendo energía cinética del mismo mecanismo que la tierra dentro de su relación orbital. Ambos cuerpos también están perdiendo impulso angular de sus giros debido a la deformación de las mareas. Esta deformación de las mareas mantiene altas las temperaturas de ambos cuerpos (a pesar de que el sol produce su calor a través de la fusión nuclear) y también afecta las relaciones orbitales inerciales entre el sol y otros cuerpos y la tierra y otros cuerpos. La luna ha perdido tanto de su rotación que ahora gira a la misma velocidad que orbita la tierra (~ 29 días), por lo que solo un lado de la luna es visible desde la tierra. Lejos en el futuro, la tierra se encontrará con el mismo destino, con un lado siempre mirando hacia el sol y luego, como Venus, se volverá inhóspito.

Sí, la fuerza gravitacional es de naturaleza conservadora y hay una fricción insignificante en el espacio donde se mueve la tierra. Las respuestas a su pregunta son diversas y asombrosas y no creo que tenga nada más que aportar.

Pero me gustaría abordar su idea errónea. La Tierra no gira alrededor del sol en su órbita elíptica con una velocidad constante. De hecho, se está acelerando debido a que cambia constantemente de dirección (recuerde, la velocidad es un vector). No solo esto, como consecuencia de la conservación del momento angular, la velocidad de la Tierra (magnitud de la velocidad) en su órbita también está cambiando. La velocidad orbital de la Tierra es mayor cuando está más cerca del sol que cuando está más lejos.

La Tierra definitivamente no pierde energía cuando está orbitando el sol (como otros han mencionado, pierde energía, pero es insignificante de considerar), ¡pero no tiene una velocidad orbital constante!

La respuesta más simple a esto es que tanto la energía como el momento angular se conservan, por lo que para que la órbita colapse, ambos tienen que irradiarse. A menos que haya alguna forma de irradiar energía Y transferir el momento angular, todo permanece igual.

Algunos han argumentado que la luna está abandonando la tierra. Se está alejando más, porque los efectos de las mareas en la Tierra están ralentizando la rotación de la Tierra, esta pérdida de impulso angular aquí (y ganando en la luna) y la energía rotacional y de otro tipo de la Tierra compensa el levantamiento de la luna. La luna no volará hacia el espacio, al menos no por esta causa, porque cuando la rotación de la Tierra se ralentiza para que quede bloqueada por la marea (la Luna siempre está en el mismo lugar) no es posible transferir el momento angular.

Esto también evitaría que la tierra cayera al sol, siempre y cuando cayera manteniendo la órbita programada. Los efectos de las mareas del sol mantendrían a la Tierra a una distancia donde no había más efectos de mareas. Si la órbita es retrógrada, las mareas aceleran la decadencia de la órbita y, finalmente, Fobos se estrellará contra Marte.

Porque un objeto en movimiento permanece en movimiento, mientras que la gravedad es básicamente una curvatura del espacio; y entonces la gravedad del sol es suficiente para que la Tierra se mueva básicamente en línea recta en lo que respecta al espacio.

Pero no es una velocidad constante; más bien, la órbita de la Tierra es elíptica, lo que significa que se acelera un poco durante la mitad del año, acercándose un poco más al sol, y luego se desacelera un poco durante el resto del año, alejándose un poco más:

Esto es algo así como un péndulo, con la energía cambiando de potencial a cinética:

En el punto más bajo (B), el péndulo alcanza la velocidad máxima, o energía cinética, y la energía potencial mínima; mientras tanto, en el punto más alto (A y C) esto se invierte, ya que el péndulo alcanza la energía potencial más alta pero cero cinética.

Entonces, a medida que oscila, su energía oscila de energía cinética a energía potencial, al igual que la Tierra que orbita alrededor del sol.

Del mismo modo, la Tierra obtiene energía del sol, ya que existe una “fricción de marea” por la rotación del sol, ya que el sol gira una vez cada 27 días, mientras que la Tierra orbita una vez al año. Entonces, dado que la superficie del sol se mueve más rápido, también hace que la Tierra se mueva un poco más rápido, al igual que la luna se mueve más rápido mientras orbita a la Tierra una vez al mes, mientras la Tierra gira una vez al día.

La mayoría de las otras respuestas son aproximadamente correctas, pero hay dos puntos que no vi:

1. La energía cinética K de un cuerpo cambia cuando se realiza el trabajo W sobre él. El trabajo es el producto escalar de una fuerza vectorial [matemática] \ vec {F} [/ matemática] con un cambio de vector en la ubicación [matemática] d \ vec {x} [/ matemática]: [matemática] dW = \ vec {F } \ cdot d \ vec {x} [/ math]. Mientras la única fuerza que actúa sobre la Tierra es la atracción gravitacional del Sol, y (solo por simplicidad) tomando la órbita de la Tierra como circular, podemos ver que la fuerza siempre es perpendicular al movimiento [matemáticas] \ vec {v} = d \ vec {x} / dt [/ math] para que no se realice ningún trabajo y K permanezca constante.
2. Hay fricción, de una especie. Del mismo modo que el chapoteo de las mareas de la Tierra debido a la atracción de la Luna cambiará lentamente la unión de la Luna a la Tierra, una fricción de marea similar (pero más pequeña) reducirá aún más lentamente el giro de la Tierra hasta que un lado siempre mire hacia el Sol. (La Luna ya ha hecho esto: un lado siempre mira hacia la Tierra.) Más tarde, la Luna se perderá debido a la misma fricción; presumiblemente lo mismo le está sucediendo lentamente a la Tierra.

Nota: Nunca me he molestado en descubrir por qué esta amortiguación conduce a la pérdida de la Luna, lo que tiene que implicar agregar energía cinética a su órbita. Presumiblemente, la fuerza paralela efectiva en la Luna debido a la fricción de marea de la Tierra está en la misma dirección que su velocidad orbital. ¿Quizás alguien aquí tenga una buena explicación para eso?

El momento angular de la Tierra es constante. La conservación del momento angular está asegurada por el hecho de que la fuerza que actúa sobre la Tierra, la fuerza gravitacional del Sol, es una fuerza central , y no simplemente conservadora.

La fuerza conservadora conserva la energía, pero la fuerza central también conserva el momento angular.

Después de leer la mayoría de las respuestas, y una brillante de Sir Richard Muller, quiero agregar mis 2 centavos.

Creo que la curiosidad es por la cantidad de energía que la Tierra ya tiene que se requiere para moverse continuamente alrededor de un objeto.

Como se indica claramente en otras respuestas, si un objeto está en movimiento, permanecerá en movimiento a menos que se aplique cualquier otra fuerza externa sobre él. Aquí, la tierra, después de la explosión del Big Bang, absorbió una gran cantidad de energía cinética entre otras formas de energía. Recuerde que todos los elementos, compuestos e incluso los seres humanos son otras formas de esa energía. Esto condujo a los fenómenos de un universo en constante expansión, es decir, cada entidad en el universo se está escapando del centro del universo como sucede cuando una bomba explota y las piezas van en la dirección opuesta a la bomba. ( Lea la nota a continuación )

Ahora, tales planetas de movimiento elevado también experimentan una gran fuerza gravitacional de otros planetas grandes, estrellas, agujeros negros, etc. y todo en ese caos, la Tierra giraba alrededor del Sol y nota que la Tierra también experimenta fuerzas gravitacionales de todos los demás planetas. Al mismo tiempo, el sol es el centro de nuestro sistema solar debido a la alta masa y densidad de masa.

Entonces, la tierra gira alrededor del sol y aparentemente de otros cuerpos solares al mismo tiempo que se aleja del centro aparente de la explosión del Big Bang. Pero, ¿la energía adquirida por la Tierra hace mil millones de años es la misma que tiene ahora? Consulte la respuesta de Eliott Wertheimer aquí. Él lo logró.

Corrígeme si me equivoco. Hace mucho tiempo estudié física / astronomía.

Nota :

Copie / pegue el comentario asombroso: (créditos a Tom Valois, ¡Gracias una vez más!)

Bueno, creo que deberías tener cuidado con la parte de que todo se expande lejos del centro del universo. El universo en realidad no funciona de esa manera. Imagina un planeta que está completamente cubierto con un océano. E imagina barcos flotando en este océano. No hay un “centro” de todo el océano. Sin embargo, cada capitán de barco podría considerarse que se encuentra en el centro del océano observable.

En cuanto a la expansión, existe una analogía de globo comúnmente utilizada. Marque algunos puntos en un globo desinflado para representar galaxias. Luego infla el globo. Verá todos los puntos “expandiéndose” lejos el uno del otro. Todo en el universo hace esto también, pero en dimensiones 3 + 1. No hay centro de todo el universo, y el centro del universo observable es donde se encuentre el observador.

¡Pero sí pierde energía! La energía entra en el arrastre de marea solar responsable de la diferencia entre las mareas rey y neap.

Si limita la pregunta a la energía cinética, KE, el arrastre de marea solar en realidad aumenta la energía cinética. Sin embargo, el teorema virial nos dice que en promedio 2KE + PE = 0, de donde la Tierra pierde el doble de PE que gana en KE. Esta es una pérdida neta de energía, en la cual la Tierra aumenta la velocidad orbital (aumento en KE) mientras se mueve en espiral más cerca del Sol (disminución en PE en dos veces el aumento en KE).

Y eso es solo la energía orbital de la Tierra. También está perdiendo energía rotacional debido al arrastre de las mareas lunares. El aumento a largo plazo (promedio de más de 2735 años) en la duración del día se estimó anteriormente en 1,6 ms / siglo, pero el año pasado se revisó al alza a 1,78 / cy sobre la base de más datos y análisis más cuidadoso por Stephenson FR, Morrison LV, y Hohenkerk CY. 2016 Medición de la rotación de la Tierra: 720 AC a AD 2015. Proc. R. Soc. A 472: 20160404. Un porcentaje significativo de esa energía se destina a aumentar la energía potencial de la Luna (haciéndola girar hacia afuera), menos la mitad de ese aumento de PE se pierde a KE (al disminuir su velocidad orbital). Cuando se suman estas pérdidas, no alcanzan la potencia rotacional (tasa de energía) perdida a los 1.78 ms / cy, lo que impide que los sumideros de energía pasados ​​por alto pasen a calentar los diversos fluidos en la Tierra, es decir, la atmósfera, el océano, el magma y núcleo externo, en proporciones en gran parte desconocidas. Es probable que determinar esas proporciones con cualquier precisión útil sea un proyecto multidecadal.

Es físicamente imposible que un macro cuerpo libre orbita alrededor de otro macro cuerpo en movimiento en cualquier tipo de camino geométricamente cerrado. El sol es un cuerpo en movimiento, la tierra es un cuerpo macro libre y la elipse es una figura geométrica cerrada. Por lo tanto, el camino orbital de la tierra sobre el sol no es un camino geométricamente cerrado. La Tierra, el sol y todos los demás cuerpos macro del sistema solar, juntos, se mueven alrededor del centro galáctico. Durante sus movimientos, la atracción gravitacional entre ellos perturba sus caminos. Cuando estas perturbaciones están relacionadas con uno de los cuerpos en un estado estático asumido, la ruta del otro aparece como ruta orbital cerrada. Esta aparente construcción puede predecir fenómenos que se repiten cíclicamente. Sin embargo, el movimiento real de un planeta sobre su cuerpo central es ondulado y el planeta se mueve periódicamente hacia adelante y hacia atrás del cuerpo central. Ver: http://vixra.org/abs/1311.0018

Todos los macro cuerpos cósmicos están en continuo movimiento. Cada uno de estos cuerpos, dependiendo de su velocidad lineal y del contenido total de materia en 3D, tiene una ruta orbital definida sobre otro cuerpo central en movimiento. A medida que un cuerpo macro ingresa es la ruta orbital ideal a través de las ventanas permitidas en el espacio en el ángulo de aproximación correcto desde la parte posterior, puede ingresar a su ruta orbital estable alrededor del cuerpo central. Dependiendo de la variación del ángulo de aproximación, la trayectoria orbital aparente del cuerpo planetario puede desplazarse visualmente para volverse elíptica. Ver: http://vixra.org/abs/1008.0010

Principalmente, la inercia asociada con el cuerpo planetario mantiene su movimiento a una velocidad lineal constante a lo largo de la trayectoria orbital. Sin embargo, pequeños cambios en su velocidad lineal ocurren a lo largo del movimiento orbital. Cuando el cuerpo planetario está detrás del cuerpo central, el componente de la fuerza central en la dirección del movimiento del cuerpo planetario lo acelera y cuando el cuerpo planetario está frente al cuerpo central, el componente de la fuerza central en dirección opuesta al movimiento del cuerpo planetario lo desacelera. . Para un movimiento orbital estable, estos cambios se compensan entre sí y no habrá ningún resultado neto. Por lo tanto, la inercia original asociada con un cuerpo planetario es suficiente para mantener su movimiento orbital perpetuamente, a menos que el sistema se vea afectado por efectos externos.

La energía es una entidad funcional sin realidad objetiva ni existencia positiva en el espacio. Cumple las funciones que le asignan los seres racionales. Existe solo en análisis matemáticos y en las mentes de los seres racionales. Se entiende como la capacidad (de una entidad real) para hacer el trabajo. La habilidad es una cualidad y, por lo tanto, solo tiene una existencia imaginativa. Como la energía es una entidad imaginaria, su pérdida o ganancia no puede tener efectos físicos en el movimiento orbital de un planeta. Ver: ‘MATERIA (reexaminada)’ http://www.matterdoc.info

Velocidad constante = energía constante. Sin energía adentro, sin energía afuera. Esto es literalmente lo más natural del mundo: sin cambios, por lo que no hay fuerza.

La órbita está cayendo. ¿Un objeto pierde energía porque está cayendo? No. Específicamente, una órbita circular está cayendo sin que la altura cambie.

Entonces, cuando la Tierra orbita, cae. ¿Por qué no cae al Sol y lo golpea? La órbita es mucho más grande que el Sol, por lo que la Tierra siempre pierde al Sol en más de 90 millones de millas. Sigue cayendo y sigue faltando.

Un Sol plano (como una Tierra plana) sería MALO: las órbitas se estrellarían. Esférico es bueno, es esférico FRESCO. (Crédito a Matt Smith y los guionistas del Dr. Who).

Respuesta corta: orbitar es simplemente caer. No pierdes energía al caer (si no hay fricción).

(Bien, si introduce un efecto de resonancia a largo plazo entre planetas, efectos de marea, relatividad general (ondas de gravedad) y medio interestelar, hay una pérdida muy muy pequeña).

¡Comparemos esto con los condensadores!

Digamos que cargó un condensador de capacitancia C a un voltaje V. Ganará carga de CV. La energía almacenada correspondiente será (1/2) CV ^ (2)

Ahora ha sacado el condensador del circuito. ¿Qué pasará?

¿El condensador perderá su energía?

No Pero si ahora conecta este condensador con otro condensador de capacitancia C, la energía se redistribuirá y también se perderá algo de energía.

Lo mismo se aplica a la Tierra. No ha conectado la Tierra a algo que pueda obtener energía de la Tierra.

Como mucha gente discutió que la tierra pierde algo de energía. Para eso, puede leer la respuesta de Eliott Wertheimer a esta pregunta, que ofrece algunos ejemplos en los que la Tierra puede conectarse a algo para ganar o perder energía.

En resumen, no existe una fuerza no conservadora que actúe sobre la Tierra y el Sol porque esencialmente no hay nada con lo que puedan toparse (sin fricción). Como resultado, la energía mecánica total del sistema (energía potencial debido a la posición relativa de la Tierra y el Sol (que cambia constantemente porque la órbita de la Tierra alrededor del Sol es elíptica) + Energía cinética de la Tierra y el Sol (que giran alrededor del centro de masa mutuo, también cambian constantemente debido al cambio de PE)) es aproximadamente constante en el tiempo.