Experimento del pensamiento: Estoy comenzando a caminar en un pasillo. Desde la perspectiva del pasillo tengo un cierto aumento de la energía cinética. Desde mi perspectiva todo el universo está ganando energía cinética porque tiene una velocidad relativa a mí. El aumento de la energía cinética desde el punto de vista del corredor definitivamente no es igual al aumento de energía cinética del universo desde mi perspectiva. ¿Qué estoy haciendo mal?
Respuestas
¿Demasiados anuncios?
Hay dos puntos distintos, y de que ambos están relacionados con la suposición implícita de la invariancia de Galileo que estás haciendo. La invariancia de galileo es la idea de que todos los marcos inerciales son igualmente válidas, de modo que, por ejemplo, usted podría soportar por una vía de tren viendo el tren y respecto a sí mismo como estacionario y el tren en movimiento, pero un pasajero en el tren sería igualmente justificado en relación a sí mismos como estacionarios y en movimiento. En este caso la elección es entre el movimiento y el corredor estacionario y el corredor moviéndose y estacionaria.
El primer punto es que la energía cinética no es un invariante bajo transformaciones de Galileo. Obviamente, esto es así ya que si una mosca se está moviendo hacia un elefante el total de la energía cinética se mide en el marco del resto de la mosca es (mucho) mayor que el total de la energía cinética se mide en el marco del resto de los elefantes. Sin embargo esto no viola la conservación de la energía, sólo se mueve el punto de referencia que se define como cero de energía. La energía No está apareciendo o desapareciendo.
El segundo punto es que la invariancia de Galileo sólo se aplica entre los marcos inerciales, es decir, los fotogramas en movimiento a velocidad constante, y la introducción de la aceleración de los saltos de la invariancia. La velocidad es relativa, y no se puede decir lo que su velocidad es o de lo que el corredor de la velocidad es debido a que depende del observador. Sin embargo, usted siempre puede decir lo que su aceleración es porque se puede medir utilizando un acelerómetro (como el de tu smartphone) sin hacer referencia a ningún otro objeto.
Esto es importante, porque con la aceleración usted no tiene que preocuparse acerca de la conservación de la energía. Cuando comienzan a caminar experimenta cierta fuerza, y el trabajo realizado es igual a la fuerza multiplicada por la distancia movido. Este trabajo es igual al incremento en su energía cinética. Asimismo, el corredor (y es de suponer que el planeta Tierra) se siente igual y opuesta a la fuerza y la energía cinética debe aumentar la fuerza multiplicada por la distancia a la que el corredor se mueve.
Usted puede elegir cualquier sistema inercial ver su progreso por el pasillo, pero en todos los marcos de la fuerza sobre ti y la fuerza en el corredor será el mismo. Es sencillo demostrar que el trabajo realizado es igual a la energía cinética total del cambio en todos los marcos, pero no voy a hacerlo aquí, ya que este es dicussed en detalle en la cuestión de Perspectiva y de los cambios en la energía cinética.
Mohit Kumar
Puntos
26
Supongamos como usted se mueve (la velocidad de $v$) verá la relación de la energía cinética del Universo aumenta, por lo tanto la energía de $KE_0$ medimos es diferente a la de la energía cinética en la perspectiva del Universo de us $KE_1$, y dado que la masa del universo es más grande de lo que podemos asumir que la energía cinética también será mayor, por lo tanto vamos a modelar esta situación matemáticamente y decir: $KE_0 > KE_1$ por lo tanto observador asume que la energía conversaciones están rotos. Sin embargo, ahora, cada objeto en el universo se mueve lejos de otros objetos relativamente a la velocidad de $v$ así por lo tanto la relación de la energía cinética entre 2 da las coordenadas siempre permanecerán $0$ en cualquier y todos los marcos de referencia como la distancia entre ellos nunca va a cambiar, pero se mantienen constantes, por lo que el 2 objetos nunca puede chocar.
Con la anterior declaración de
así que los 2 objetos nunca puede chocar
Podemos deducir que el $KE_0$ no es energía cinética, pero debe ser considerado más una forma de energía potencial y puesto que debemos liberar esta energía potencial para romper la conservación de la energía como nos gustaría crear más energía y ya que el uso de la declaración de los 2 objetos que nunca chocar podemos decir con seguridad que la relativa potencial de la energía nunca puede ser aprovechada por un medio.
En otras palabras, en lugar de examinar la relación de la energía cinética debemos considerar que "en relación con el potencial de energía cinética". Finalmente, podemos deducir que, ya que directamente no se puede crear energía a través de este "relativa potencial de energía cinética" el observador de observadores , nosotros no hemos violado ninguna ley de la física como la energía no se crea en cualquier marco de referencia.
