Fórmula de la tasa de transferencia de energía
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Actas Volumen 11846, Saratov Fall Meeting 2020: Laser Physics, Photonic Technologies, and Molecular Modeling; 118460K (2021) https://doi.org/10.1117/12.2590112Event: Saratov Fall Meeting 2020, 2020, Saratov, Russian Federation
Se consideran los problemas de paso y túnel de una onda electromagnética plana a través de una capa dieléctrica y de dos capas dieléctricas separadas por un hueco de vacío. Se demuestra que no hay movimientos superlumínicos, y que el tiempo de tránsito es siempre mayor cuando se pasa a la velocidad de la luz.
Transferencia de energía eléctrica
Vía equivocada: La energía química de la batería se transfiere a la energía cinética del coche, y ésta pasa a la energía térmica del entorno: energía química (batería) → energía cinética (coche) → energía térmica (entorno: aire, carretera, coche).
Líneas de la derecha: Cuando el coche eléctrico ecológico va a una velocidad constante por la carretera, la energía pasa del almacén químico de la batería al almacén térmico del entorno: energía (almacén químico: batería) → energía (almacén térmico: entorno)
En términos energéticos, diríamos que el almacén químico de la batería se está agotando gradualmente. Si se está tomando energía del almacén químico, la pregunta es: ¿dónde se va a equilibrar la contabilidad energética?
Es muy tentador adoptar un enfoque equivocado y argumentar que la energía química de la batería se transfiere continuamente a la energía cinética del coche. Sin embargo, la energía del almacén cinético del coche no cambia, no se acumula, porque el coche se mueve a una velocidad constante.
Unidades de transferencia de energía
Energía y potenciaCuando se realiza un trabajo sobre un objeto, se transfiere energía. La velocidad a la que se transfiere esta energía se denomina potencia. Por tanto, cuanto más potente sea un dispositivo, más energía transferirá por segundo.Cálculo de la potenciaLa ecuación utilizada para calcular la potencia es:\N-[potencia = \frac{trabajo~realizado}{tiempo}]\N-[potencia = \frac{W}{t}]Esto es cuando:Un vatio es igual a un julio por segundo (J/s). Esto significa que por cada julio extra que se transfiere por segundo, la potencia aumenta en un vatio.EjemploSe utilizan dos motores eléctricos para levantar un peso de 2 N a través de una altura vertical de 10 m.El motor uno lo hace en 5 segundos.El motor dos lo hace en 10 segundos. Para los dos motores:\N[W = F \Nveces d = 2 \Nveces 10 = 20~J\N]Para el motor uno:\N[P = \frac{W}{t} = \frac{20}{5} = 4~W\N]Para el motor dos:\N[P = \frac{W}{t} = \frac{20}{10} = 2~W\N]Dado que el motor uno transfiere el doble de energía por segundo, se puede decir que el motor uno es el doble de potente que el motor dos. PreguntaUn secador de pelo transfiere 48.000 J de energía en un minuto. ¿Cuál es la potencia
Ecuación de transferencia de energía termodinámica
Todas las ondas transportan energía, y a veces esto puede observarse directamente. Los terremotos pueden hacer temblar ciudades enteras, realizando el trabajo de miles de bolas de demolición ((Figura)). Los sonidos fuertes pueden pulverizar las células nerviosas del oído interno, provocando una pérdida de audición permanente. Los ultrasonidos se utilizan para el tratamiento con calor profundo de las distensiones musculares. Un rayo láser puede quemar un tumor maligno. Las olas del agua trituran las playas.
Figura 16.15 El efecto destructivo de un terremoto es una prueba observable de la energía que transportan estas ondas. La clasificación de los terremotos en la escala de Richter es una escala logarítmica relacionada tanto con su amplitud como con la energía que transportan.
La cantidad de energía de una onda está relacionada con su amplitud y su frecuencia. Los terremotos de gran amplitud producen grandes desplazamientos del suelo. Los sonidos fuertes tienen amplitudes de alta presión y provienen de vibraciones de origen de mayor amplitud que los sonidos suaves. Las grandes marejadas oceánicas agitan la orilla más que las pequeñas. Considere el ejemplo de la gaviota y la ola de agua que aparece en el capítulo (figura). La ola realiza un trabajo sobre la gaviota a medida que ésta se desplaza hacia arriba, cambiando su energía potencial. Cuanto mayor sea la amplitud, mayor será la elevación de la gaviota por la ola y mayor será el cambio de energía potencial.
