¿El concepto de trabajo solo se define en mecánica?

Estoy estudiando energía y trabajo, hasta ahora parece que el trabajo solo tiene sentido en cinemática (objetos que se mueven), pero la energía tiene sentido en muchas otras formas (eléctrica, termodinámica, mecánica).

¿Es el trabajo un concepto sólo aplicable a la mecánica? Si es así, ¿por qué se usa para definir energía? ¿Se puede definir la energía sin hablar del trabajo?

¿El trabajo en Joules solo tiene sentido cuando el Joule se define como norte ∗ metro a diferencia de, por ejemplo, C ∗ V ?

Hola. Yo diría que conceptualmente es más fácil abordar el tema. Pero la energía se puede definir de otra manera. En particular, la energía que puede escuchar es, como operador, el generador en la traducción del tiempo, o que está conectado con el hamiltoniano en la mecánica hamiltoniana. Pero, en cuanto a la energía cinética, siempre asumimos que algo se está moviendo, adquiriendo así energía cinética, tomando esa energía de algún otro lugar. Es decir, se realiza trabajo sobre el objeto.
Hola, no entiendo bien lo que quieres decir, ¿necesito entender la mecánica hamiltoniana para entender realmente lo que está pasando y tener una visión completa de la energía como un todo?
No, no me refiero exactamente a eso, pero tenga en cuenta que el concepto de energía no es tan simple como hablar de trabajo. No creo que sea correcto decir "realmente entiendo la energía". ¿Cuál es la energía del campo gravitacional, por ejemplo? ¿La energía siempre se conecta con algo en movimiento, entonces cuál es la energía de los campos, y así sucesivamente? Por la parte de la mecánica hamiltoniana, lo que quiero decir es que se puede demostrar que existe una corriente conservativa asociada a una ley de conservación. La cantidad que se conserva a través de las traducciones de tiempo es la energía del sistema.

Respuestas (4)

En cinemática se describen y analizan trayectorias, pero no su conexión con otros procesos físicos. No hay fuerza en la cinemática.

El concepto de trabajo utiliza el concepto de fuerza, por lo que no pertenece a la cinemática. Pertenece a la dinámica, un estudio de los orígenes de los cambios en el movimiento.

si es así, ¿por qué se usa para definir energía? ¿Se puede definir la energía sin hablar del trabajo?

Hay varios conceptos de 'energía', incluso en física, pero el significado dominante y el más importante en física siempre se basa en el concepto de trabajo. La energía cinética, potencial e interna son todas de este tipo.

Joule, en sus famosos experimentos, demostró la relación uno a uno entre el trabajo mecánico y el cambio de energía interna. Más tarde, otros demostraron la equivalencia entre estos y el trabajo eléctrico (y otras formas de energía).

Sí La energía se puede definir sin referencia al trabajo. En el contexto de la física más avanzada como la mecánica lagrangiana , existe el teorema de Noether ; Establece que por cada simetría que está presente en nuestras leyes de la física, existe una cantidad conservada (no cambia con el tiempo) que está asociada con esta simetría. Por ejemplo, si las leyes de la física no dependen de tu posición en el espacio, existe una cantidad (momento lineal) que se conserva. Cuando nuestras leyes de la física no cambian con el tiempo (exhibiendo simetría traslacional del tiempo), existe una cantidad que se conserva, esta cantidad la llamamos energía. Esta es la definición más precisa que encontrarás para la energía.

Acerca de CV donde supongo que te refieres Culombio Voltio , notará a partir del análisis dimensional que esto tiene las mismas unidades que el de Joule :

CV = C Nuevo Méjico C =Nm
.

Y es una relación válida, son unidades de energía potencial eléctrica.

El trabajo, por definición, es mecánico. La energía potencial y la energía cinética se pueden convertir a partir del trabajo. También hablamos, por ejemplo, de calor usando energía, que parece no tener nada que ver ni con la energía potencial ni con la energía cinética. Pero más adelante, encontrarás en la mecánica estadística que el calor está relacionado con la energía cinética de las partículas. Pero es demasiado costoso usar energía cinética molecular para calcular el calor. Así usamos la energía en general.

¿El concepto de trabajo solo se define en mecánica?
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