¿Dónde está contenida la energía cinética de un objeto?

tl; dr: la energía cinética de un objeto está contenida en la contracción de la longitud del objeto y la dilatación del tiempo.

Mira esa bala justo antes de que golpee una placa de acero. Se parece a una bala común que puedes sostener en la mano. Excepto cuando toca el plato, se derrite instantáneamente y se rompe en pedazos. ¿Dónde se almacenó su energía? Esa es la pregunta.

No lo ve en la imagen, pero si acelera la velocidad de la bala unas 900 000 veces, verá que cambió su forma al igual que la nave estelar en v = 0.99c. Esto se llama contracción de longitud relativista.

Algo que no puede ver pero que aún puede medir es la dilatación del tiempo relativista. El efecto que podría medir es que todo tomaría más tiempo en la bala que en la placa en aproximadamente 7x a 0.99c. Si algo tomara 1 segundo en la placa, tomaría 7.089 segundos en la bala.

Por lo tanto, la energía cinética de un objeto está contenida en la contracción de la longitud del objeto y la dilatación del tiempo. Cuanto más KE tiene un objeto, más pronunciados son estos efectos.

Fin de la respuesta oficial.

Podríamos terminar con esta respuesta, ¿no? Pero esto no es satisfactorio para mí.

Desafortunadamente, aquí es donde termina el estado actual de la teoría de la física. Solo obtendrá respuestas sobre algún misterioso campo espacio-tiempo que, al final, es solo un artefacto matemático y no tiene existencia física real. Creo que la energía (en todas sus formas) es lo único físicamente real y el resto lo sigue. Si esto es cierto, tanto la contracción de la longitud como la dilatación del tiempo deberían tener una manifestación física en la energía.

Tiempo para una teoría personal.

Creo que la contracción de la longitud y la dilatación del tiempo son el resultado del cambio en la frecuencia de las ondas deBroglie, ver Matter wave – Wikipedia. Explicaría por qué solo la materia y no, por ejemplo, los fotones pueden tener una velocidad relativa diferente.

El mecanismo propuesto es que a mayor diferencia en la velocidad relativa, mayor es la diferencia en la frecuencia de las ondas dB. La dilatación del tiempo y la contracción de la longitud seguirían de las matemáticas de cómo la frecuencia cambiada impacta la forma del objeto y las mediciones del intervalo de tiempo. Me encantaría probar esto, desafortunadamente no soy matemáticamente apto para la tarea. Quizás alguien pueda ayudar.

Tenga en cuenta que la energía cinética de un objeto no está necesariamente contenida en ninguna parte, un objeto posee energía cinética cuando se mueve y tiene masa. Como se ve en la ecuación KE = (1/2) mv ^ 2. Por lo tanto, si un objeto tiene masa y tiene cierta velocidad en alguna dirección, posee energía cinética. La energía potencial, por otro lado, tiene que ver esencialmente con dónde está el objeto y si tiene masa. (PE = mgh, usaremos g = 10) Por ejemplo, en la tierra, un objeto con una masa de unos 10 kilogramos mientras está en el suelo posee energía potencial cero, pero un objeto a 20 metros en el aire posee 2000 julios de potencial energía cuando su velocidad es cero.

Supongamos que tenemos un objeto que se mueve a x velocidad en el vacío, sin ningún otro tipo de energía que interactúe con ese objeto. Un día, este objeto choca con un objeto estático que se encuentra en la trayectoria del primero. Si también descuidamos su gravedad y su energía potencial, por lo que nos quedamos solos con lo básico, lo que significa que no hay un solo campo de energía que interfiera (esto es SOLO un objeto en movimiento), aquí está la pregunta: ¿cómo sabe el universo qué tan difícil estos dos objetos se estrellarán? El movimiento del primer objeto es información, pero ¿dónde está contenido? En el átomo? En el electrón? En el núcleo? ¿Cómo “sabe” la materia si está en movimiento o está estática? El movimiento parece muy intuitivo y fácil de entender, pero es muy abstracto. Si el simple movimiento puede entenderse como energía, me gustaría ver sus explicaciones. Gracias.

“En el objeto” es la mejor respuesta, creo. La energía realmente no tiene “contenedores”. La energía no es una cosa , es una abstracción inventada para facilitar la mecánica.

La energía cinética es la energía debida al movimiento. Pero el movimiento es relativo. Entonces, KE no se encuentra en ningún lado, es parte de una relación entre el objeto y algún marco de referencia material. En el propio marco de referencia de los objetos, es KE = 0.

La energía cinética de un objeto está “contenida” en el HECHO de que el objeto ESTÁ en movimiento (relativo). Entonces, la energía cinética de una esfera de metal que pesa 10 kilogramos y viaja a 10 metros por segundo en relación a mí no está contenida dentro o fuera de la esfera y tampoco está contenida en el movimiento mismo. La energía ES el HECHO de que el objeto tiene el impulso asociado en la dirección dada. Esta energía cinética tiene el potencial de continuar en su forma actual o de ser transferida / disipada a otros objetos por colisión y / o ser aprovechada para hacer “trabajo”, etc.

La energía cinética de un objeto material está contenida dentro de los límites físicos del objeto.

Ejemplo simple: escriba el tensor de energía-momento para una distribución esférica de un fluido ideal que se mueve a la velocidad v en alguna dirección.

El tensor se desvanecerá fuera de la esfera de fluido.

La energía cinética de un objeto está contenida en cada una de sus partículas, ya sean átomos, iones o moléculas, y es energía cinética debido a la traducción y / o rotación. Es distinto de la energía cinética vibracional que posee cada una de sus partículas debido a su temperatura.

E = Σ [matemática] _1 ^ n [/ matemática] ½ mv [matemática] ^ 2 [/ matemática] + Σ [matemática] _1 ^ n [/ matemática] ½ [matemática] ^ 2 [/ matemática]

Todas las cosas en movimiento tienen energía cinética . Es la energía que posee un objeto debido a su movimiento o movimiento. Estos incluyen cosas muy grandes, como los planetas, y cosas muy pequeñas, como los átomos. Cuanto más pesado es, y cuanto más rápido se mueve, más energía cinética tiene.

Toda la energía está contenida en las monocargas individuales que componen toda la materia y causan toda la fuerza. Por lo tanto, la energía (cinética o potencial) es una propiedad de esa monocarga individual. El KE total de las cargas mono en un objeto de masa le da su KE general.

La energía se conserva al nivel de la partícula más fundamental:

Definiendo los conceptos de energía por David Wrixon EurIng en la gravedad cuántica explicada

En el movimiento del objeto.

La energía cinética es una forma de describir cuánto trabajo hay que hacer para que el objeto descanse.

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