Supongamos que se colocan 2 objetos no muy alejados. Estos objetos comienzan a moverse el uno hacia el otro debido a la atracción gravitatoria, pero no hay aplicación de fuerza externa. Entonces, ¿por qué se mueven estos objetos? ¿De dónde viene esta energía?
Respuestas
¿Demasiados anuncios?
Yossi
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La respuesta a la pregunta está en la propia pregunta. Usted escribió:
Supongamos que se colocan 2 objetos no muy alejados entre sí. Estos objetos comienzan a moverse el uno hacia el otro debido a la gravedad.
Entonces preguntó:
¿De dónde viene la energía?
La energía procede de quien ha colocado los dos objetos separados. Tuvieron que hacer un trabajo para ponerlos en esa posición.
También podrías preguntar: "Supongamos que hago rodar un objeto por una colina. Luego lo suelto y el objeto vuelve a rodar hacia abajo. ¿De dónde viene la energía?" De ti.
ash108
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226
¿La gravedad rompe la física?
No. La física es el estudio de cómo funciona la realidad . La "descripción" o "modelización" de cómo se comporta todo lo técnico a nuestro alrededor. Así, la realidad no puede romper la física más de lo que la realidad puede romper, por ejemplo, el lenguaje.
La realidad puede ser sorprendente (porque no la esperábamos) o poco intuitiva (porque no estamos acostumbrados), etc., pero no puede romper la física, ya que la física es sólo una descripción de ella.
Estos objetos comienzan a moverse unos hacia otros debido a la gravedad. Pero no aplicamos ninguna fuerza, ni los objetos pierden masa.
Nosotros puede no haber aplicado ninguna fuerza. Pero el mundo es algo más que us . Las cargas eléctricas aplican fuerzas entre sí para que se produzcan tormentas de truenos, independientemente de que existan o no seres humanos. ¿Por qué no podrían existir las fuerzas gravitatorias independientemente de que los seres humanos estén allí y las apliquen?
Qué podemos aplicar y hacer no tiene nada que ver con lo que el mundo puede aplicar y hacer. En resumen: nosotros, los seres humanos, no tenemos nada que ver con el funcionamiento del mundo.
¿por qué se mueven estos objetos? ¿De dónde viene la energía?
La energía ya está en el sistema como energía potencial gravitatoria . Al igual que la energía potencial elástica se almacena en un muelle. Si se libera, la energía potencial elástica hará que cualquiera de los dos extremos del muelle comience a moverse, ganando energía cinética. Del mismo modo, si se libera un sistema gravitatorio (se deja caer una pelota, o se deja que dos planetas cercanos se muevan libremente), los dos objetos empezarán a moverse el uno hacia el otro y aumentarán su energía cinética.
Siempre que actúen fuerzas constantes, como la fuerza elástica de los muelles, las fuerzas eléctricas y también las gravitatorias, entonces esas fuerzas pueden hacer algún esfuerzo si se libera. Podríamos llamar a ese esfuerzo que está a la espera de ser liberado "potencial". Y así, pensamos que este escenario ha almacenado energía potencial . La energía cinética que se "crea" simplemente se convierte a partir de esta energía potencial con la que empezamos.
Con esta invención del concepto de energía potencial, de repente la ley de conservación de la energía parece cumplirse siempre. Así que este concepto es muy, muy útil.
Dhruv Maroo
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Existe una energía potencial asociada a la gravedad conocida como energía potencial gravitatoria . Es esta energía potencial la que se pierde para compensar la ganancia de energía cinética. Y esta pérdida es exactamente igual a la ganancia de energía cinética de los dos cuerpos. Por tanto, la energía mecánica total del sistema se conserva siempre y la conservación de la energía es válida. ¡La física funciona!
Johnathan Brown
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106
Bueno, como respondió Steeven, la fuerza simplemente existe allí y es como se comporta el Universo independientemente de nuestra intervención con los sistemas. Pero creo que una respuesta más intuitiva a tu pregunta podría ser proporcionada por la Relatividad General que elimina este problema del origen de la fuerza gravitacional. Según la Teoría General de la Relatividad de Einstein, la gravedad no es una fuerza, sino que los objetos siguen su trayectoria normal a través del espaciotiempo, que se deforma debido a la presencia de masa, energía, tensión o impulso.
La presencia de esos dos objetos curva el espaciotiempo a su alrededor, como se muestra en la imagen anterior. Ahora bien, aunque inicialmente parezcan inmóviles, es sólo porque están inmóviles en el espacio, pero se están moviendo en el tiempo (envejeciendo). Por lo tanto, los dos objetos se están moviendo a través del espaciotiempo, pero como el espaciotiempo que los rodea está curvado debido a la masa del otro, se mueven a lo largo de esas trayectorias curvas llamadas "Geodésica" y se atraen entre sí produciendo la ilusión de una fuerza gravitatoria.
Leo Kovacic
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Cada objeto tiene masa y creará un campo gravitatorio de manera que cualquier otro objeto sin masa colocado en ese tacto experimentará el efecto de la gravedad debido al primero. Así que el primer cuerpo "aplicará" una fuerza sobre el otro objeto, de modo que éste empieza a moverse y gana algo de energía cinética que surge del trabajo realizado por la fuerza gravitatoria (si suponemos que se mueven en línea recta)
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Si nos fijamos en las órbitas planetarias eso será ligeramente diferente porque la fuerza aplicada es radial y la trayectoria es elíptica, así que lo que he dicho no se aplica a estos casos
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@my2cts Eso es sólo una peculiaridad del modelo - en realidad, las colisiones inelásticas hacer conservar la energía, porque la energía sobrante se convierte en calor. Tanto en ese modelo como en (lo que creemos que es) la realidad, el momento se conserva.
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@wizzwizz4 Corrección : La energía y el momento se conservan hasta que, quizás, los objetos chocan entre sí elásticamente.
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@my2cts En cuyo caso está más claro que la energía se conserva, ya que la suma de las energías cinéticas permanece constante (y el momento se conserva en todas las colisiones de un sistema cerrado, incluidas las colisiones elásticas).
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Esta pregunta necesita una corrección básica. No puedo entender lo que se pregunta. OP, por favor, edita para aclarar la pregunta y arreglar los problemas con la gramática y las mayúsculas.