¿Un objeto que cae en el vacío puede generar electricidad por sí mismo?

Question

Cuando un objeto cae en el vacío, la energía potencial gravitacional se convierte en energía cinética. ¿Hay alguna forma de obtener energía eléctrica fuera de la ecuación por sí mismo (es decir, de alguna manera convertir la energía potencial gravitatoria en energía eléctrica)? Es esta físicamente posible? Si es así, ¿qué propiedades de este objeto tienen?

Por por sí mismo, quiero decir sin el uso de cualquier externa (posiblemente estacionario), "objeto de referencia" (por ejemplo, una bobina estacionaria), por lo que la caída de un imán a través de una bobina no cuenta, es decir, la electricidad es generada exclusivamente por el objeto que está cayendo. Tenga en cuenta que el objeto en sí mismo puede ser arbitrariamente complejo internamente, sólo que cualquiera que sea el mecanismo que tiene en su interior también debe estar cayendo junto con el objeto.

Answer 1

Una lo suficientemente grande objeto de la experiencia diferencial de la gravedad ("fuerza de las mareas") - esto podría convertirse en una pequeña cantidad de energía eléctrica por tener dos grandes esferas separadas por una larga cuerda; como caen habrá una tensión en la cuerda y se puede dejar que la tensión de hacer el trabajo en un generador o dinamo ("complejo, pero a la interna del objeto")

El concepto aquí es que una bola más cerca de la tierra experimentará una mayor fuerza y por lo que caen un poco más rápido - en el caso extremo de caer en un agujero negro esto nos lleva a "spaghettification ", pero en una escala que podría darle un poco de electricidad. Pero sin en externo campo eléctrico o magnético creo que no hay manera de convertir la mayor parte de la energía cinética en eléctrica - la capacidad para hacerlo, sería un primer paso para un sistema de antigravedad. Avísame cuando llegues allí!

Answer 2

Floris publicado una respuesta que se supone que el objeto es lo suficientemente grande como para diferentes partes de la misma a la experiencia notablemente diferentes de las fuerzas gravitacionales. Esta es una manera de lograrlo y escrito bastante bien, así que no voy a discutir ese asunto.

Si se requiere que el objeto es lo suficientemente pequeño para que todas las partes de la que sería aproximadamente el mismo potencial gravitacional como cualquier otra parte en un momento dado, entonces la respuesta es "no". La caída libre es una geodésica, lo que significa que en su marco, los componentes internos experimentaría ninguna diferencia real de una situación en la que no se caigan, para que no hubiera un cambio que permitirá producir energía por sí mismo.

Mirando de una manera ligeramente diferente, la conversión de la energía potencial gravitatoria en energía eléctrica, significaría no todo se convierte en energía cinética, lo cual significa que debería ser efectivamente la desaceleración de la caída de los objetos en comparación con algo que no es la producción de electricidad. Usted ya dijo que no puede interactuar con el cuerpo masivo a través de cualquier cosa, pero la gravedad, por lo que no se puede tener la caída frenado por nada y, por lo tanto, toda la energía se debe transformar a la cinética.

Answer 3

Si por 'energía eléctrica' significa 'corriente eléctrica', entonces no, eso no funciona. La bobina estacionaria que están excluyendo está ahí para proporcionar la fuente de electrones para mover el imán - no hay electrones, ninguna corriente.

Y no, nada puede generarse dentro del objeto que cae. Corriente se genera por el movimiento relativo de un imán y una fuente de electrones; un objeto en caída libre es nunca en movimiento con respecto a sí mismo.