La energía como la llamamos es en realidad un concepto sintético o de segundo orden. Desde un punto de vista mecanicista, todo lo que tenemos son vectores de fuerza que actúan entre partículas individuales. La energía es la integral de esas fuerzas sobre la masa total de un objeto, el tiempo durante el cual actúan y el desplazamiento neto de las partículas.
Así, por ejemplo, la energía térmica es la suma de movimientos de partículas dentro de un cuerpo que se mueve a una cierta velocidad promedio, que es aproximadamente sinónimo de temperatura.
La energía química, para cada especie de molécula, se relaciona con los enlaces entre los átomos vecinos, los electrones asociados con ellos y las fuerzas entre ellos.
La energía potencial gravitacional es la suma de la fuerza que actúa sobre una masa (grupo de partículas) para elevarla contra el campo gravitatorio a una cierta distancia.
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La energía cinética se relaciona con la velocidad de movimiento de un cuerpo colectivo de partículas de una masa dada en un objeto que se mueve a una cierta velocidad.
La energía nuclear involucra fuerzas entre partículas subatómicas, que no podemos medir directamente pero podemos inferir a través de reacciones nucleares, radioactividad, aceleradores de partículas, cámaras de nubes, etc.
Todas las formas de energía se pueden expresar en unidades estándar: julios, pies-libras, unidades térmicas británicas, calorías, megatones de TNT, unidades de masa solar, etc.
Las unidades de energía son intercambiables de una forma de energía a otra.
La razón por la que generalmente se sostiene la ley de conservación de la energía es que las matemáticas que suman las fuerzas y sus interacciones surgen con esta derivación o conclusión.
El concepto de energía es muy útil porque unifica todas estas formas intercambiables, pero es importante recordar que la “energía” como tal es un concepto creado por el hombre y opera en una escala macro, mientras que de hecho es la realidad esencial, la base detrás La “energía” como tal son las partículas y los campos de fuerza que operan entre ellas.