¿Cómo puede una persona promedio entender el término energía en la física?

Answer 1

No soy un físico y con mucho gusto tomaré esta respuesta cuando la gente más inteligente la responda. O puedo dejarlo y puedes decirme qué me equivoqué.

Creo que una buena analogía es la pregunta “¿Qué es un dólar?” en una cultura imaginaria donde el efectivo ya no existe y todos usan tarjetas de crédito.

Lo que realmente sucede es que los números se restan de las bases de datos de un banco y se agregan a otros; Usted puede comprar una barra de chocolate cuando “tiene” un dólar, pero una vez que lo haya hecho, no puede comprar otra (a menos que “tenga” otro dólar). Puede convertir el dólar en centavos y gastar Solo 25 de ellos. O puede acreditar a 100 amigos cada centavo. Lo que no puedes hacer es darles crédito a cada dos centavos. Al final, los libros necesitan equilibrio.

Aún así, ¿qué es exactamente un dólar? ¿Dónde está? ¿Puedes señalarlo? No puedes, de verdad. Lo que realmente existe es un mundo con varias reglas (por ejemplo, si un valor va de 23 a 22 en una base de datos, otro valor debe aumentar en una en otra base de datos) y varias cosas que pueden suceder, como comprar barras de chocolate y no poder comprar. ellos. Hay matemáticas que podemos usar para describir ese tipo de transacciones y acciones, y llamamos a las unidades en esos cálculos “dólares”.

Estoy sugiriendo que la energía es un sistema descriptivo que los físicos usan para modelar cosas que suceden en el universo. Preguntar si realmente existe o no es como preguntar si existen números o no. El punto es, si hay X cantidad de gasolina en mi auto, podrá manejar Y cantidad de millas. Lo que podemos decir que realmente existe es el gas y las millas. Y tenemos algunas matemáticas para decir cómo una afecta a la otra.

Answer 2

Este mismo punto se ha hecho aquí, pero vale la pena repetirlo:

El uso popular de la palabra energía (por ejemplo, bebida energética, sector energético) es muy diferente del significado de la física. Tan diferente, que es útil establecer las nociones originales a un lado, tal vez llamarlo otra cosa.

Una de las primeras preguntas que debe enfrentar un experimentador es “¿qué cantidad permanece igual antes y después del experimento?” Tan pronto como se sepa esto, se puede escribir una ecuación, se puede probar mediante el experimento, la teoría refinada y la comprensión adquirida.

La energía es una de estas cantidades ‘conservadas’, una que nunca se crea ni se destruye, solo se convierte. Así, de esta manera, comenzó como una noción de lo que no cambia, y se crearon nombres para diferentes versiones a medida que se descubrieron. La energía térmica creada en la combustión se entiende como una conversión de la energía química en el combustible. Si se encontrara una interacción donde la energía no se equilibraba, pronto nombraríamos un nuevo tipo de energía que explicara lo que faltaba (por ejemplo, energía oscura).

Esto puede parecer poco científico, pero es difícil enfatizar qué tan fundamentales y constructivas son las leyes de conservación para la física. Una violación de la conservación de la energía generaría una gran cantidad de teoría y experimento para entenderla.

Answer 3

La energía es el generador de traducciones de tiempo, la forma en que el impulso es el generador de traducciones de espacio. La cual es una forma bastante abstracta de decirlo, pero desde una perspectiva física, así es como se entiende, y la comparación con el impulso y el movimiento es (espero) útil.

Más coloquialmente, la energía en la física es muy parecida a la energía cuando hablamos de ello en el sentido cotidiano. “No tengo la energía para hacer eso”. “¡Pareces estar lleno de energía hoy!” Ambas declaraciones se refieren a una capacidad para “hacer cosas”. Eso, en física, se llama trabajo (que en realidad tiene dimensiones de energía), que es la integral de una fuerza a lo largo de una distancia. Es decir, si se aplica una fuerza a un objeto a cierta distancia, la energía se transfiere desde el aplicador al receptor. En consecuencia, los primeros tendrán menos capacidad para hacer las cosas, y los últimos tendrán más.

Una montaña rusa, por ejemplo, toma energía del campo gravitatorio a medida que desciende una colina, y esa energía prestada se convierte en energía cinética, lo que resulta en un mayor impulso (y velocidad). Sin embargo, a medida que sube la siguiente colina, a menos que la energía provenga de algún otro lugar, la energía cinética se agota (y regresa a la energía potencial gravitatoria) y el carro disminuye la velocidad.

Answer 4

La física tiene que ver con comprender el universo en el que vivimos y descubrir las reglas que obedece. La forma en que intentamos descubrir esas reglas es mediante la teorización con la ayuda de las matemáticas y luego verificándolas experimentalmente o tropezando con ellas durante algún experimento científico sin saberlo. Para que las reglas sean verdaderamente universales, deben ser las mismas en todos los lugares y en todo momento. Lógicamente, uno debe esperar que un experimento científico dé los mismos resultados independientemente del momento y el lugar en que se lleve a cabo manteniendo todos los demás factores constantes.

Si un experimento científico a las 3 am da un cierto resultado, deberíamos esperar resultados similares a las 4 am también. Pero si es invariante en el tiempo, debe haber algo que permanezca igual independientemente del momento en que se mide o se verifica. Y ese algo es la razón por la que nuestros experimentos no asignan ningún significado al momento en que se llevan a cabo, ya que algo permanece constante con el tiempo.

Ese algo se conoce como energía . Y el hecho de que no cambie con el tiempo es la famosa ley de conservación de la energía. Es una consecuencia directa del teorema de Noether que dice que cualquier simetría está acompañada por una cantidad conservada. La simetría en el tiempo o la simetría temporal está acompañada por una cantidad conservada que llamamos energía.

La energía viene en varias formas, ya sea calor, química, eléctrica, magnética, nuclear, cinética, potencial y lo que no. Puede cambiar fácilmente de una forma a otra, pero se mantiene en equilibrio en la totalidad a medida que pasa el tiempo. Esta cosa extraña es lo que llamamos energía que nos ayuda mucho a modelar matemáticamente nuestro universo.

Answer 5

En términos generales, la energía es la capacidad de hacer un trabajo. Y el trabajo puede ser cualquiera de estas cosas (y más):
el movimiento de algo empujándolo o tirándolo, o
la capacidad de almacenar esa capacidad para moverse, en algo como una batería, o en una reacción química que almacena la capacidad de trabajo como fuerzas entre átomos, o
en el impulso en un objeto en movimiento.

Añadido: Y una enmienda. Las otras respuestas aquí muestran algo que también debe tenerse en cuenta: una propiedad de la energía que es importante. Es decir, esa energía en realidad tiene la propiedad notable de que nunca se ‘usa’ sino que simplemente se transforma de una forma a otra. En otras palabras, si la energía se gasta en mover algo, la energía de “empuje” no se pierde para siempre, se convierte en el movimiento de la cosa que se empuja. Y si esa cosa choca con otra, puede transferir algo de su energía a la otra cosa, pero la energía total no desaparece; el universo lo retiene

Así que la energía perdida en la fricción no desaparece del mundo, se convierte en la forma de energía térmica. Entonces la energía es ‘conservada’. Richard Feynman dejó muy claro este punto en sus conferencias. Si quieres su explicación, ve aquí y lee. Es una explicación que los legos pueden entender, y no necesitas matemáticas avanzadas para comprender:

Conservacion de energia

Answer 6

Ellos no pueden Nadie entiende realmente qué es la energía … ni siquiera los físicos. Es sólo una construcción matemática.

Crecí viendo demasiada ciencia ficción, así que imagino la energía como una especie de niebla brillante y reluciente, pero eso no tiene sentido.

La cosa es que lo que hace interesante a la energía es el hecho de que se conserva. Tiene un buen carácter contable de esa manera y facilita las matemáticas.

Supongo que puedes pensar en la energía como un código para cierta cantidad en las matemáticas que se conservan.

Answer 7

La energía es la fuente de poder. Y el poder es la capacidad de hacer las cosas incluso cuando se oponen a otras cosas.

Déjame explicarlo con un ejemplo.
Considere la posibilidad de levantar algo de masa, digamos 1 kg para cierta altura, digamos 1m.
Necesitas 10J de energía para entregar potencia más que la gravedad para levantar un bloque de 1 kg por 1 m. Si tiene menos de 10J, no puede proporcionar más potencia que la gravedad para levantar el cuerpo y, por lo tanto, falla.

Answer 8

Creo que nuestro “aficionado a la ciencia ampliamente leído” es correcto.

Pensamos que la energía en sus formas familiares es calor o energía potencial o cinética, pero un fisicista diría que la energía es “algo” que se conserva a lo largo de un evento, algo, tiempo independiente, que puede cambiar su forma pero no su “cantidad”. .

Answer 9

La ‘energía’ es una entidad funcional y no está definida. Es capaz de cumplir cualquier función que le asigne el ser racional. En imaginación, puede tomar muchas formas, incluso, comportarse incluso como entidades reales. Por lo general, se utiliza para representar la causa de una acción, donde ninguna causa lógica es obvia.