¿Por qué hay una necesidad de transferencia de energía cuando la energía se convierte de una forma a otra?

Cuanto más cerca esté algo del centro de gravedad, menor será su energía gravitatoria. Entonces, cuando algo se está moviendo hacia arriba está ganando energía gravitatoria, esa energía tiene que venir de algún lugar. Si arrojas el objeto hacia arriba, la energía potencial gravitatoria proviene de su impulso o energía cinética. A medida que la energía cinética se drena, se ralentiza. Eventualmente se detiene. Sin embargo, la fuerza de la gravedad sigue actuando sobre ella, por lo que comienza a invertir la dirección y vuelve a bajar, ahora está perdiendo energía potencial gravitatoria y está aumentando su energía cinética, se está acelerando. Finalmente, salpica el suelo y toda esa energía cinética acumulada se transforma en una deformación del tomate y en el envío de diferentes partes en varias direcciones, algunas también se convierten en calor (aunque la mayor parte de la salpica, esta es la razón por la que no es así). un buen método de cocinar salsa de tomate)

Pero, ¿de dónde vino esa energía en primer lugar? Cuando estaba sentado en tu brazo, tenía ALGUNA energía potencial gravitatoria (a menos que la sostuvieras en el suelo), pero de repente se produjo un estallido de energía cinética. ¿De dónde vino esa explosión? Su brazo, por supuesto, contrajo sus músculos, utilizando energía química potencial (que ha almacenado en forma de azúcares en el torrente sanguíneo, posiblemente de un tomate que comió antes del experimento). Sus músculos hacen que su brazo se contraiga. Energía cinética en el tomate.

Pero, ¿por qué no salpicó el tomate en el camino pero sí en el camino hacia abajo? La respuesta está en qué tan rápido cambió la energía. Cuando lo arrojó, probablemente tomó alrededor de 50-100 ms desde el momento en que comenzó a tirarlo hasta el momento en que lo soltó. Pero el terreno no tiene mucho juego (no se mueve mucho, a menos que aterrice en el spandex estirado, por lo que se ralentizó muy rápido, al menos tres órdenes de magnitud menos tiempo que cuando lo tiraste.

Si atrapas el tomate en su lugar, tienes la oportunidad de hacerlo más lento lo suficiente como para que puedas absorber la energía extra que le impartes (desafortunadamente, TOMA energía para absorber esta energía, la energía combinada se libera como calor corporal). No hay tomate aplastado.

En general, sin embargo, no se requiere movimiento (al menos no se nota ningún movimiento) para que se produzca la transferencia de energía. Cuando enciendes una tostadora, los electrones atraviesan la bobina de alambre y la calientan, el movimiento de los electrones provoca una transferencia de energía eléctrica potencial a energía térmica (que es una forma de luz), las partículas de luz (llamadas fotones) son emitidos por las bobinas de alambre y son absorbidos por las moléculas en la superficie del pan, lo que hace que esas moléculas comiencen a moverse un poco más rápido (también conocido como “calentamiento”, el calor es solo una medida de la cantidad de moléculas en un determinado las sustancias son sacudidas, cuanto más se mueven, más calientes son. Si no se mueven en absoluto (técnicamente no es posible), se llama cero absoluto).

No creo que una transferencia de un lugar u objeto a otro sea necesaria para convertir la energía de una forma a otra. Tampoco creo que, en el ejemplo que das, haya alguna transferencia de energía, aunque se trata esencialmente de una cuestión de definiciones y lingüística.

Para mí, la energía cinética es (¡debe ser!) Una cosa relativa: por lo tanto, el tomate tiene energía cinética en relación con la Tierra, y está ganando energía potencial en relación con la Tierra a medida que disminuye, perdiendo su capacidad, hasta que alcanza el ápice, cuando esto ocurre. proceso se invierte. Entonces, no puedo transferir energía desde el sistema (tomate más tierra), que puedo ver.

Con un resorte (perfecto), las cosas son aún más fáciles: mueves el resorte y, a medida que oscila, la energía se convierte de la energía potencial almacenada en el resorte, a la energía cinética del resorte, y nunca se transfiere a otro objeto.

Sin embargo, la mayoría de las conversiones de energía no se convierten puramente dentro de su propio sistema, sino que disipan entrópicamente algo de energía a los alrededores (calor, sonido, luz, etc.).

Nunca he escuchado que la energía se transfiera del tomate al sistema tierra-tomate en este caso.

[math] mV ^ 2/2 [/ math] y [math] mgh [/ math] pertenecen al sistema tierra-tomate, porque la velocidad y la altura son relativas a la tierra.
Decimos “energía cinética del tomate” solo por hacer la frase corta, siempre teniendo en cuenta el sistema.

En un motor térmico de Carnot, el calor debe ser llevado a un depósito de baja temperatura antes de que el motor pueda volver a su estado inicial.

En su ejemplo, la “energía potencial” del tomate se almacena en el campo gravitatorio.
Realmente no puedes describir eso en términos del tomate solo.