Suponiendo que estoy sosteniendo una pelota en el aire, tiene energía potencial y energía cinética 0. Luego, muevo la pelota hacia abajo, tiene energía cinética pero luego detengo la pelota en el aire. ¿A dónde se transfirió la energía cinética o en qué otra energía se convirtió la energía?
Primero imagina mover la pelota en dirección horizontal usando tu mano.
En este caso, tu mano genera y pasa energía cinética a la pelota durante el movimiento. Y cuando lo detienes, la mano recupera la energía cinética que proporcionó y la convierte en calor.
Ahora, si la dirección es verticalmente hacia abajo, la pelota pierde energía potencial. ¿A dónde va? Da como resultado un esfuerzo levemente menor que el que siente al mover la pelota hacia abajo (imagine una pelota muy pesada), que al moverla en cualquier otra dirección.
En este caso, dependiendo de qué tan rápido movió su mano, durante el viaje, su mano proporcionó continuamente energía cinética adicional a la pelota (de la que habría ganado al perder energía potencial) o absorbió parte de la energía cinética de la pelota y lo convirtió en calor. En cualquier caso, al final, tu mano tomó la energía cinética sobrante de la pelota y la convirtió en calor.
En el mundo real, si movía la pelota de la posición más alta a una posición más baja, la energía potencial "perdida" terminaba como calor en el músculo de su brazo .
A modo de: A medida que la pelota comienza a descender (suponga que la baja a la velocidad de caída libre por simplicidad), la energía potencial se convierte en energía cinética del movimiento hacia abajo.
Luego, tu mano aplica un exceso de fuerza hacia arriba a la pelota, para desacelerarla hasta detenerse.
Para lograr esta fuerza hacia arriba de su mano, los músculos de su brazo deben contraerse.
Para lograr la contracción de tu músculo, tu brazo necesitaba consumir algo de combustible (ATP, derivado de la glucosa y el oxígeno).
El resultado final, sin considerar la eficiencia de cada paso, es que la ligera reducción de la energía potencial de la pelota ahora se manifiesta como una cantidad muy pequeña de calor en el brazo.
Cuando la pelota estaba en un lugar más alto, digamos , si lo dejas bajar a una altura más baja en caída libre, de modo que tenga una velocidad final cuando lo atrapas, entonces su energía cinética se ha convertido en energía potencial de modo que
Pero moverlo con las manos significa que la energía potencial perdida al moverlo de se ha transformado en la energía térmica de los músculos que se contraen (ya que deben contraerse para mover el objeto y evitar que se caiga) y otros procesos biológicos y bioquímicos que son exotérmicos.
ACB
newton hofstein