¿De dónde obtiene la gravedad su energía?
Entonces, estoy tomando una clase de ciencias ambientales en la escuela secundaria y acabamos de comenzar una unidad sobre energía. Estábamos hablando de diferentes tipos de energía y uno era gravitacional. Entiendo la ley de conservación de la energía y cómo funciona con la mayoría de los tipos de energía pero, por lo que puedo decir, no parece aplicarse a la gravedad. Me parece que, con todo lo que cae, habría menos energía yendo hacia el campo gravitatorio de la tierra porque la energía se usa para atraer lo que cae y eventualmente la tierra dejará de atraer objetos por falta de energía utilizable, pero luego una bola grande de masa no tendría gravedad, lo que tampoco tiene sentido.
Además, parece que cuanta más energía usa un agujero negro para alterar el curso de todo (especialmente la luz), disminuiría su atracción debido a la energía utilizada para atraer cosas (no se usó fuerza para levantar un objeto que entra en órbita) pero lo hace lo contrario. Si toda la energía proviene de levantar el objeto, ¿qué pasa con una roca que siempre ha estado en la cima de una montaña desde que se formó el planeta? ¿Cómo obtuvo la gravedad la energía para invertir completamente la trayectoria de un objeto que fue lanzado al aire? En espacios abiertos, si levantas o arrojas un objeto, seguirá adelante a menos que algún tipo de energía lo cambie.
Entiendo que la energía de las cosas que caen proviene de levantar el objeto, pero ¿de dónde proviene la energía cuando un objeto se lanza alrededor de un planeta o una luna?
¡Recuerde que solo estoy en la escuela secundaria y uso términos sencillos!
Supongo que no sabe suficiente cálculo para que la respuesta de cálculo le dé mucho sentido al responder su pregunta (que probablemente requiera conocimiento de cálculo multivariable para una respuesta suficiente).
La frase "energía gravitacional" no es exactamente la forma correcta de decirlo. Más bien, solo hay dos tipos de energía , y la "gravitacional" no es una de ellas: las dos son energía potencial y energía cinética. La gravedad no "tiene" energía, pero cuando uno está cerca de un cuerpo masivo (como en nuestra tierra) uno encuentra que, si él o ella sube una colina, y luego deja caer una roca desde la cima, que en el momento en que llega al pie de la colina podemos medir una cierta cantidad de energía al impactar con el suelo. Y da la casualidad de que existe algo llamado el teorema del trabajo y la energía.que establece que el trabajo (que es fuerza por distancia) es igual al cambio en la energía cinética del cuerpo que se movió (en nuestro caso, la roca). Por lo tanto, la gravedad "tiene energía" en el sentido de que cuando dejo caer una piedra desde lo alto de una colina, la energía cinética en la parte inferior es diferente de la energía cinética que tenía cuando la dejé caer, lo que equivale a decir que la piedra simplemente tiene una velocidad diferente en la parte inferior que en la parte superior. ¿Qué cambió la velocidad que preguntas? Aceleración. ¿Qué lo hizo acelerar? La fuerza gravitacional, porque = metro .
Primero: ¿La conservación de la energía se aplica a la gravedad?
Sí, como has señalado correctamente, cuando dejas caer un objeto y cae a la Tierra, debe estar perdiendo energía gravitacional. Pero, el objeto ahora se está moviendo, tiene energía cinética. La energía potencial del campo gravitatorio se ha convertido en energía cinética, como exige el principio de conservación de la energía.
Entonces, si su preocupación es "la energía gravitatoria está saliendo del sistema", tal vez no haya identificado correctamente el sistema. Considere que el sistema es la Tierra Y el objeto. A medida que el objeto cae, la energía potencial gravitacional del sistema disminuye (ya que el objeto se acerca a la Tierra), pero la energía cinética del sistema aumenta debido al movimiento de la roca, y la energía de todo el sistema es manteniéndose constante en el tiempo.
Por otro lado, no es realmente correcto afirmar la conservación de la energía como "la energía del sistema permanece constante". Es mucho más correcto decir que "el cambio de energía del sistema debe ser igual a la transferencia de energía a través de sus límites". Esto nos permitirá entender la conservación de la energía de solo la roca que cae en el campo gravitatorio de la siguiente manera:
El sistema: La roca
Fuerzas sobre la roca: Gravedad
La roca tiene una fuerza externa que actúa sobre ella: la gravedad. Esta fuerza actúa sobre una cierta distancia, realiza una cierta cantidad de trabajo y agrega energía al sistema. El sistema (solo la roca, recuerde), experimenta un aumento en la energía cinética. Entonces, el aumento positivo de energía del sistema es igual a la transferencia de energía a través de su límite (en la fuerza de trabajo, en este caso).
La gravedad es una fuerza, moverse dentro de ella requiere energía para vencer esa fuerza. Tu problema es que consideras que la gravedad es energía.
hipnótico