energia latina de baja energía del griego energia fuerza en acción

La energía mecánica es la suma de la energía cinética y la energía potencial. Para un sistema aislado, sin interacción con otros sistemas, es constante en el tiempo. Durante el movimiento, la energía cinética se puede transformar en energía potencial y viceversa sin que cambie su suma (ejemplo: péndulo oscilante).

Sin embargo, debido a la resistencia del aire y al rozamiento del hilo del péndulo con su eje, el movimiento del péndulo oscilante (sistema no aislado) acaba siendo amortiguado. Pero la pérdida de energía por fricción también es energía: se manifiesta en forma de calor.

Calor como forma de energía

Por tanto, el calor parece ser una limitación de la energía mecánica. Este concepto, que va mucho más allá de la sensación física (p. Ej. Ardor), es muy difícil de comprender de forma sencilla: es uno de los principales temas de la termodinámica. Ludwig Boltzmann, en xix^mi s., dio una interpretación microscópica del calor que ayuda a comprender el fenómeno de la fricción. En el modelo atómico de un gas contenido en un recipiente, las moléculas están animadas por un movimiento caótico y aleatorio: chocan y rebotan en las paredes. Cada uno de ellos tiene una velocidad y, por tanto, produce energía cinética. A escala macroscópica, este gas está formado por una gran cantidad de moléculas, por lo que observamos y medimos fenómenos que son solo promedios estadísticos de tamaños corpusculares. Por hipótesis, Boltzmann identificó la energía cinética promedio de las moléculas con la temperatura; esto puede entonces interpretarse como una medida de agitación molecular, llamada agitación térmica. El calor se produce por el aumento de temperatura, por lo tanto por el aumento de la agitación de las moléculas, lo que se traduce en un aumento de su energía cinética. Así, el calor es una de las formas de energía mecánica, pero, dado que se relaciona con energía mecánica microscópica y no macroscópica, es una energía «degradada», no directamente utilizable en forma de movimiento a escala humana.

Energía y relatividad

En relatividad, la ley de conservación de la energía sigue siendo exacta, pero la expresión de la energía cinética se modifica: un objeto de masa M se mueve a una velocidad v tiene una energía
; o vs es la velocidad de la luz. Para v = 0, la energía no es cero y vale mi₀ = M vs², llamado energía en reposo Dónde energía de masa. Esta relación, desconocida en la mecánica clásica, implica una equivalencia entre masa y energía, que pueden transformarse entre sí: este tipo de transformación es común en física nuclear y física de partículas. Otra consecuencia de la relación velocidad-energía es la imposibilidad de que una partícula de masa distinta de cero alcance la velocidad de la luz. vs, ya que habría que comunicarle para eso una cantidad infinita de energía.