¿Es la energía potencial un tipo de energía?

Tal vez podamos decir que una partícula "contiene" energía química, ya que tenemos que romper sus enlaces químicos para acceder a la energía química, y tal vez podamos decir que una partícula "contiene" energía nuclear, ya que tenemos que romper nucleones para acceder a él.

La energía cinética, sin embargo, depende del movimiento , lo que significa que depende del marco de referencia del observador. Entonces, con seguridad, no podemos decir que una partícula "contiene" energía cinética. Piense, por ejemplo, en una pelota inmóvil en un tren en movimiento: ¿cuánta energía cinética tiene desde el punto de vista de alguien que está parado en la plataforma? ¿Y para alguien sentado dentro del tren?

De manera similar, la energía potencial depende de la posición de la partícula con respecto a algo. Si movemos la partícula, su energía potencial generalmente cambiará. Así que tampoco podemos decir que una partícula "contiene" energía potencial.

Sin embargo, esto no significa que la energía cinética o potencial no sean "reales", ya que siempre podemos usarlas para realizar un trabajo o para calentar algo, que es lo que realmente importa al final.

Bueno, como sugiere el nombre, es el potencial del cuerpo para almacenar energía en su interior o de alguna otra manera (lo que quieras), la energía potencial es en realidad potencial para hacer trabajo. Pero tener una energía potencial constante no significa nada. como F = - Del (V) Esto significa que es algo, no nada. Solo piense en la energía potencial gravitacional (almacenada en un cuerpo), bajará.

La energía cinética de un cuerpo es el trabajo que puede hacer debido a su movimiento (cuando se detiene). Calcule esta cantidad de trabajo y, en física newtoniana, encontrará que es igual a$\frac{1}{2}mv^2$.

La energía potencial de un cuerpo en el punto P es el trabajo que puede realizar cambiando su posición (en un campo conservativo) de P a otro punto, O, que ha sido elegido por convención como el punto de energía potencial cero.

Por tanto, la capacidad para realizar trabajo es común tanto a KE como a PE. No estoy seguro de que PE sea más "solo una herramienta para calcular el trabajo" que KE.

Sin embargo, estoy de acuerdo en que pensamos que KE reside en el cuerpo en movimiento, mientras que PE no reside en un cuerpo en particular; es bastante útil pensar que reside en el campo.

¿Es la energía potencial, ya sea la de una carga en un campo eléctrico o una masa en un campo gravitatorio o algo así, en realidad una energía que la partícula misma contiene como energía cinética?

Sí. Si levantas un electrón, trabajas sobre él. Le agregas energía. Aumentas su masa. Luego, cuando lo dejas caer, parte de esa masa-energía, que llamamos energía potencial, se convierte en energía cinética. Después de disipar esta energía cinética, queda un déficit de masa. Consulte el artículo de energía vinculante de Wikipedia . La energía potencial era energía de masa adicional que se convertía en energía cinética a medida que caía el electrón. La gravedad no agregó ninguna energía, simplemente convirtió una forma de energía en otra.

¿O es solo una medida de su capacidad para realizar un trabajo?

No es solo eso. Es energía real. Cuando separas dos masas, trabajas sobre ellas. Como resultado, su masa aumenta en línea con E=mc². Puede recuperar el trabajo de ellos cuando vuelvan a estar juntos.

¿Es cierto que en lugar de integrar fuerzas conservativas sobre distancias para encontrar el trabajo realizado, usamos el hecho de que el trabajo realizado por una fuerza conservativa no depende de la trayectoria y, por lo tanto, solo usamos la noción de 'energía potencial' y su variación? con la distancia, y simplemente tomar la diferencia entre la energía potencial en dos puntos para encontrar fácilmente el trabajo realizado? Y por lo tanto, ¿la energía potencial no es más que una herramienta para calcular el trabajo realizado por fuerzas conservativas?

No. Es algo muy real. Se aplica al electrón y al protón en el átomo de hidrógeno, ya la bala y al trineo . Pero tenga en cuenta que mientras p = mv significa que el impulso se comparte por igual, KE = ½ mv² significa que el cuerpo menos masivo recibe más energía.