¿De dónde viene la energía en un campo?

Consideremos un ejemplo de energía en el campo gravitacional de la Tierra.

Si colocamos una pelota en algún lugar de este campo, la pelota comienza a acelerar debido a la fuerza gravitatoria que se ejerce sobre ella.

La energía potencial gravitacional (GPE) se convierte en energía cinética. Pero, ¿por qué este GPE parece existir solo cuando introduzco la pelota en el campo gravitatorio? ¿Estoy creando este GPE en alguna parte?

Además, para mi segunda pregunta: si el campo gravitacional funciona para acelerar la pelota, entonces tendrá que perder energía para realizar este trabajo. ¿De dónde viene toda esta energía necesaria?

De todo este pensamiento, llegué a la conclusión de que un campo es una especie de magia con una cantidad infinita de energía que se puede transferir a los objetos colocados en él. Estoy confundido: me han enseñado que la energía no se puede crear.

¿De dónde provino la Energía Potencial Gravitatoria (y su posterior conversión en energía cinética) en este caso? Y más ampliamente, ¿de dónde provienen los otros tipos de energía potencial después de colocar objetos que interactúan apropiadamente en esos campos (por ejemplo, campos eléctricos, magnéticos, débiles y fuertes)?

Si bien le decimos que es libre de elegir cualquier cero de energía potencial (y esto es cierto a los efectos de resolver problemas), hay un sentido en el que el cero más correcto son todos los objetos a una distancia infinita entre sí.

Respuestas (1)

Según entiendo este problema, "GPE parece existir solo cuando introduzco la pelota en el campo gravitacional" es una afirmación correcta. Como dijiste: "Tú introduces la pelota", primero haces el trabajo que se convierte en GPE y luego GPE trabaja para acelerar la pelota. No creo que haya una forma en la que una pelota pueda aparecer en algún lugar dentro del campo gravitatorio de la Tierra, sin que alguien la coloque allí, poniendo así la energía requerida.

Y, si "la pelota siempre estuvo ahí", entonces el GPE "siempre estuvo ahí" también.