¿Entropía del entorno del péndulo?

Creo que esta es una mala interpretación del significado de entropía. La energía en un oscilador oscila entre potencial y cinética, y mientras el sistema sigue oscilando, la entropía se mantiene estable. La única forma de que aumente la entropía es intercambiando energía con 'el medio ambiente'. Dejame explicar.

Si piensas en la entropía como 'dispersión de energía', una manzana suspendida 1 m sobre el suelo tiene menos entropía que una manzana que ha caído.

Cuando cae, la energía potencial polarizada en ambos extremos (la manzana y la tierra) se dispersa por ambos cuerpos. La entropía crece, y se puede decir que esencialmente, la entropía 'del entorno' ha crecido. Pero como se ha dicho, lo que ha crecido no es la entropía de la manzana, sino la entropía de ambos cuerpos juntos, es decir, la entropía de todo el sistema cerrado.

Ahora, haz la misma experiencia, pero antes, cava un hoyo en todo el planeta justo debajo de la manzana. Ahora, déjalo caer.

Si no hay fricción, la manzana oscilará por el planeta para siempre. La entropía sobre la manzana y "sobre el medio ambiente" (estrictamente, el planeta) nunca crecerá.

Pero si hay fricción debido al aire en el túnel, ambos cuerpos intercambiarán energía y eventualmente la manzana dejará de oscilar en el centro del planeta. La entropía del planeta (el medio ambiente) crecerá, así como la entropía de la manzana. Porque la energía de la manzana se ha dispersado 'en el medio ambiente'.

La entropía es originalmente una evaluación termodinámica, pero si se necesita en otro tipo de sistema, tal vez la "dispersión de energía" sea una noción adecuada, ya que cada tipo de sistema tiene un tipo diferente de entropía, dependiendo de las manifestaciones de energía de las que depende.

En tal caso, existe una segunda posibilidad: asumir que la entropía está relacionada solo con un tipo de energía: por ejemplo, la cinética. En tal caso, un péndulo sin fricción de aire dispersa toda su energía en cada período (la entropía cinética aumenta) en 'el entorno'. Pero la entropía potencial disminuye. Etcétera.

Por supuesto, esta es una apreciación incompleta y reduccionista de la entropía (como asumir que la entropía de un gas ha disminuido con una disminución de temperatura sin considerar un aumento de volumen). Pero eso es lo que parece señalar el párrafo anterior.

La entropía de un sistema siempre aumenta (o, en algunas formas teóricas, se conserva), esto se debe a que el sistema quiere alcanzar el equilibrio térmico con su entorno. Sin ganancia de energía, sin pérdida, solo transformación. Cuanta más entropía se desarrolla contra el medio ambiente, menos se puede utilizar su energía total. Para ser usable, la energía debe ser transformable. Entonces todo aquí es relativo a su entorno más cercano. Lo siento por mi ingles

Creo que lo que se quiere decir en la oración es que un péndulo considerado "teóricamente" no es un sistema termodinámico. En esta consideración teórica se trata de un sistema periódico sin amortiguamiento, por lo que de ninguna manera nos acercamos a tener en cuenta cualquier variación de entropía.

¿Consideraría el péndulo con fricción fluida, entonces implicará en la descripción del movimiento alguna pérdida de energía que involucra ecuaciones donde se puede crear entropía? Desde un punto de vista mecánico, la variación de entropía está oculta en la ecuación de movimiento cuando agrega la contribución de amortiguamiento del fluido:

Para justificar esta ecuación, debe considerar una ecuación de dinámica de fluidos más compleja en la que podrá describir la creación de entropía en una escala microscópica al estudiar el flujo de aire alrededor del péndulo.

Tal vez el significado de la oración es que los sistemas sin creación de entropía solo pueden ser sistemas teóricos. De la misma manera, en termodinámica, el estado 0 Kelvin es un estado teórico y nunca se puede alcanzar.