La energía

[Weip]

Re: La energía

Malevolex he estado pensando cómo explicarte lo que preguntabas mensajes atrás:

Otra duda es ¿por qué en la energía potencial integran? Por ejemplo en la deducción de la energia potencial elástica lo hacen ¿tiene algo que ver con la distancia y la regla de Barrow?

Entonces te dije que viene de la igualdad $W=- \Delta U$ y que demostrarla en general es difícil. Así que he pensado en explicártelo para una fuerza unidimensional porque a tu nivel se puede entender al 100%. Una fuerza unidimensional $F(x)$ es conservativa si $F(x)=-\dst\frac{\mathrm{d} U}{\mathrm{d} x}$. A $U$ se le llama energía potencial. Calculemos el trabajo:

$W=\dst\int^b_a F(x)dx=-\dst\int^b_a \dst\frac{\mathrm{d} U}{\mathrm{d} x} dx=-\dst\int^b_a dU=-(U_b-U_a)=- \Delta U$.

En resumen, si yo tengo una fuerza $F(x)=-kx$ para calcular $\Delta U$ he de hacer:

$\Delta U=-W=-\dst\int^b_a F(x)dx=\dst\int^b_a kxdx=k\dst\int^b_a xdx=\dst\frac{1}{2}k(x_b^2-x_a^2)$

Y esto contesta a tu pregunta. Para fuerzas que no son unidimensionales la cosa se vuele difícil porque una fuerza conservativa no se puede poner como la derivada de la energía potencial. Para ello hay que recurrir al concepto de gradiente $\dst\nabla$ del que te han hablado un poco en otros mensajes y demostrar un teorema más. Al final se llega igual a que $W=-\Delta U$.

[Julián]

Re: La energía

¿una variación de temperatura?.....pero ¿no habías definido "cambio" como una fuerza aplicada a lo largo de una distancia en un mansaje anterior?¿en que quedamos?

No, un trabajo es un cambio pero no todo cambio es un trabajo.

Pero pensá un poco solamente, por ejemplo el bossón de higgs tiene una masa de 125 GeV aproximadamente que es la energía en la colision de los hadrones, es decir, es la suma de la masa en reposo de los hadrones con su energía cinética. ¿como se detecta? no se detecta directamente porque al ser tan masivo se desintegra en una distancia menor a un atomo. Se detecta porque dicho bosson decae en una serie de partículas que se pueden observar y medir su energía cinética. Es decir, hubo un cambio bajo una simetría en donde dicho boson masivo cambia a diferentes partículas. Su energía, es decir, la capacidad para producir un cambio se mantiene.

O donde ves trabajo en el siguiente cambio energético que se da en los núcleos atómicos y que dicha interacción permite que los nucleo no se desintegren.

${p}^{+} + {n}^{0} \to ({n}^{0}+ {\pi}^{+})+{n}^{0} \to {n}^{0}+ ({\pi}^{+}+{n}^{0}) \to {n}^{0} + {p}^{+}$

Pero aún así no respondiste como medir la energía sobre unidad de carga de una batería electroquímica mediante la medición del trabajo de los electrones y sin recurrir a la medición en los cambios en temperatura o en el campo magnético, concatenado a los conductores.

ese enlace no lleva a ninguna parte, solo aparece el siguiente mensaje:

Que raro a mi si me manda el link a la correspondiente dirección.

[skynet]

Re: La energía

Un trabajo es un cambio, una variación en la temperatura también lo es, etc.

¿una variación de temperatura?.....pero ¿no habías definido "cambio" como una fuerza aplicada a lo largo de una distancia en un mansaje anterior?¿en que quedamos?

los libros avanzados en cierta manera consideran ya sabido a este tema...

....o sea, en los libros básicos no se menciona el "cambio" y en los avanzados ya se da por sabido.....¿y a eso le llamas ciencia exacta?..

¿puedes si quiera mostrarme aunque sea una formula en donde aparezca el "cambio"?.....¿cuál es su símbolo?....¿C?

Puedes leer lo que dijo Pod en el siguiente hilo

ese enlace no lleva a ninguna parte, solo aparece el siguiente mensaje:

Ningún Hilo ha sido especificado. Si has seguido un enlace válido, por favor notifica a la administración

[Julián]

Re: La energía

Una diferencia es que en cúantica los sitemas ligados experimentan cambios o transiciones discretas, es decir, cuantificadas. Pero la principal característica es el principio de incertidumbre, cuanto más certezas tienes sobre un cambio físico, es decir, su energía menor certeza tienes del tiempo que transcurrio dicho cambio. De manera que es posible que del vacio surjan partículas pero que el tiempo de vida de esta sea muy pequeño, esto se entiendo en teoría cuántica de campos pero lo importante es que todas las partículas son perturbaciones de un campo y un campo sin partículas posee un nivel energético no nulo, es decir, una capacidad de producir un cambio en dicho campo o en otros.

Re: La energía

Vale, creo que ya he pillado la idea intuitiva aunque para entenderlo completamente tendré que esperar a la carrera.

Mi última duda ¿La energía es la misma en mecánica clásica que en mecánica cuántica?

[Julián]

Re: La energía

respecto al cambio, ¿puedes mostrarme el libro en donde lo define como "una fuerza neta aplicada a lo largo de una distancia" ?, en lugar de hablarme sobre el concepto de energía en física cuántica y sobre el decaimiento de un foton en dos antipartículas es mucho mas fácil decirme el título, autor y página en donde consultar esa definición de cambio....o escanealo y ponlo aquí para que lo veamos todos.

El trabajo es la integral de linea del producto punto entre la fuerza y el diferencial recorrido. El cambio no es un concepto más abstracto y útil en la física. Un trabajo es un cambio, una variación en la temperatura también lo es, etc.

No lo he leido de ningún libro, los libros avanzados en cierta manera consideran ya sabido a este tema y simplemente hacen referencia a la energía. Puedes leer lo que dijo Pod en el siguiente hilo

http://forum.lawebdefisica.com/threa...pacidad+cambio

La energía como capacidad para producir un trabajo resulta de

$\dst {\int}_{{r}_{0}}^{{r}_{f}} m \frac{\mathrm{d} \vec{v}}{\mathrm{d} t} d \vec{r}={\int}_{{r}_{0}}^{{r}_{f}} m \frac{\mathrm{d} \vec{r}}{\mathrm{d} t} d \vec{v} = {\int}_{{v}_{0}}^{{v}_{f}} m v d \vec{v} = \frac{1}{2 } m ({{v}_{f}}^{2} - {{v}_{0}}^{2} )$

y la energía potencial, que resulta de una fuerza conservativa:

$\dst {\int}_{{r}_{0}}^{{r}_{f}} \vec{F} d \vec{r} = \nabla \vec{F}({r}_{f}) - \nabla \vec{F}({r}_{0})$

ahora con eso te quedás corto para fenómenos físicos como cambios de temperatura, desintegraciones de partículas, hasta para la medición del potencial eléctrico.

Pero sin irnos a la físicua cuántica. Si tienes una batería química, ¿cómo mides la diferencia de potencial eléctrico? ¿puedes medir el recorrido de los electrones de manera tal que:

$E = \dst {\int}_{{r}_{0}}^{{r}_{f}} {q}_{e} \vec{E} d \vec{l}$ (1)

Si no conoces tampoco el campo eléctrico ya que quieres medir la diferencia de potencial eléctrico, que es la energía sobre unidad de carga que posee la batería. Además los electrones asceleran, "pegan" contra los átomos fijos, vuelven a ascelerar, etc.

$\vec{E} - \alpha \vec{v} = {m}_{e} \frac{{\mathrm{d}}^{2} \vec{r} }{{\mathrm{d} t}^{2} } \Rightarrow \vec{E} - \alpha \frac{d \vec{r}}{d t} - {m}_{e} \frac{{\mathrm{d}}^{2} \vec{r} }{{\mathrm{d} t}^{2} }=0$

$\alpha \vec{v}$ es la fuerza de arrastre debida a los choques, que depende de su velocidad. De manera que llegan a una velocidad de arrastre constante promedio, tal cual como cuando alguien se tira de paracaidas y llega a una velocidad límite de caida.

Por ende la diferencia de potencial produce un cambio en la temperatura del material, y dicho cambio se puede medir. Es más la ecuación (1) ni siquiera se puede hacer debido al comportamiento ondulatorio del electrón en el conductor.

http://forum.lawebdefisica.com/threa...light=energía

[skynet]

Re: La energía

en la clasificación que yo conozco las ciencias exactas solo son las matemáticas, la física pertenece a las ciencias experimentales

[Weip]

Re: La energía

....¿a que hace referencia entonces? ¿o es que la palabra "exacta" no tiene significado?¿por que la poneis entonces?......y si no tiene significado ¿Cómo puede usarla julian para apoyar sus argumentos...porque es una "ciencia exacta"?......¿te parece lógico?

Es una clasificación. Las ciencias exactas son las ciencias en las que las matemáticas tienen un papel. Son nombres como ciencias naturales, ciencias sociales... Pero bueno en mi opinión no hacen falta hacer estas clasificaciones. Cada ciencia se dedica a lo que se dedica y ya está.

[skynet]

Re: La energía

Lo de ciencias exactas es un nombre como otro cualquiera pero no hace referencia a la precisión o a los límites de la ciencia ni nada por el estilo.

....¿a que hace referencia entonces? ¿o es que la palabra "exacta" no tiene significado?¿por que la poneis entonces?......y si no tiene significado ¿Cómo puede usarla julian para apoyar sus argumentos...porque es una "ciencia exacta"?......¿te parece lógico?

[Weip]

Re: La energía

...la física no es una ciencia exacta, el principio de indeterminación de heisemberg implica que solo puede alcanzar una certidumbre probabilística, a las matemáticas sí se les puede considerar una ciencia exacta aunque también están sometidas a limites inherentes (teorema de incompletitud).

Ni el principio de incertidumbre en física ni los teoremas de incomplenitud en matemáticas suponen un "límite" para estas ciencias. Al contrario, se enriquecen más. Lo de ciencias exactas es un nombre como otro cualquiera pero no hace referencia a la precisión o a los límites de la ciencia ni nada por el estilo.

Pero si la energía es una capacidad para hacer trabajo ¿Por qué Feynman la describe como un número que se conserva y no entendemos en vez de decir la capacidad de trabaho?

Feynman ahí está dando su opinión en un contexto divulgativo. Las definiciones y los teoremas están claros, la energía no es un número que se conserva. Eso es una propiedad que se puede demostrar y comprobar en la realidad.

Quizá lo que realmente me tiene confuso es el hecho de que en los institutos nos dan simplemente las fórmulas y no la demostración, es decir, entiendo que una objeto tenga una capacidad de hacer trabajo, sin embargo, lo que no soy capaz de entender es la demostración (tampoco las he visto) de sus fórmulas (energía cinética 1/2 m v^2 ... e=mc^2/V(a-(v/c)^2))

Porque la demostración es demasiado complicada para el curso donde estás. En la ESO la física es tan formulística porque si tuviéramos que demostrar todo tendríamos que quitar física del colegio y que la gente se lo encontrara en primero de carrera. Tampoco te extrañes, a las matemáticas, a la química y a la biología del colegio les pasa lo mismo.

Otra duda es ¿por qué en la energía potencial integran? Por ejemplo en la deducción de la energia potencial elástica lo hacen ¿tiene algo que ver con la distancia y la regla de Barrow?

Porque si $W=-\Delta U$ entonces $U_b-U_a=-\dst\int^b_a \vec{F}\cdot \dd \vec{r}$. Por lo tanto haciendo el producto escalar e integrando lo que queda obtienes la energía potencial $\Delta U$. Esto lo puedes encontrar muy fácilmente por internet para todas las energías potenciales habituales en física clásica. El porqué $W=-\Delta U$ viene de un teorema matemático difícil de ilustrar a tu nivel. Pero bueno tiene que ver con que la fuerza es conservativa.

En cuanto a la conservación ¿no es una especie de corolario de la conservación del momento lineal? Si un objeto choca con otro que esta en reposo, el primero le transmite energía cinética a este, lo que es lo mismo que decir que le transmite una cierta cantidad de movimiento (o momento lineal).P

No, no es un corolario. Si lo fuera entonces la energía se conservaría únicamente en los choques. Tendría cosas tan raras como que la energía no se conservaría para un objeto totalmente aislado cosa que no observamos en la realidad.

[skynet]

Re: La energía

julian, dices "Es decir la física no le "importa" lo que es".......estoy de acuerdo, la física no sabe lo que es la masa y tampoco le importa....eso es lo que estoy diciendo desde el principio, eres tú quien en su primer mensaje dice lo contrario: "efectivamente sabemos lo que es la masa".

respecto al cambio, ¿puedes mostrarme el libro en donde lo define como "una fuerza neta aplicada a lo largo de una distancia" ?, en lugar de hablarme sobre el concepto de energía en física cuántica y sobre el decaimiento de un foton en dos antipartículas es mucho mas fácil decirme el título, autor y página en donde consultar esa definición de cambio....o escanealo y ponlo aquí para que lo veamos todos.

- - - Actualizado - - -

Pero si la energía es una capacidad para hacer trabajo ¿Por qué Feynman la describe como un número que se conserva y no entendemos en vez de decir la capacidad de trabaho?

yo creo que feynman pretendía decir dos cosas: que la energía se conserva y que no sabemos realmente lo que es.

Quizá lo que realmente me tiene confuso es el hecho de que en los institutos nos dan simplemente las fórmulas y no la demostración, es decir, entiendo que una objeto tenga una capacidad de hacer trabajo, sin embargo, lo que no soy capaz de entender es la demostración (tampoco las he visto) de sus fórmulas (energía cinética 1/2 m v^2 ... e=mc^2/V(a-(v/c)^2))

el calculo de la formula de la energía cinetica es sencillo, solo tienes que calcular el trabajo que tienes que hacer para acelerar un cuerpo desde el reposo hasta la velocidad v, el resultado siempre será $1/2 mv^2$

Otra duda es ¿por qué en la energía potencial integran? Por ejemplo en la deducción de la energia potencial elástica lo hacen ¿tiene algo que ver con la distancia y la regla de Barrow?

si queremos calcular el trabajo realizado por una fuerza constante solo tenemos que multiplicar la magnitud de la fuerza por la distancia recorrida y ya está, pero si la fuerza es variable tenemos que recurrir a las integrales, básicamente lo que hace la integral es dividir la distancia recorrida en infinitos tramos infinitamente pequeños, calcular el trabajo producido en cada uno de ellos y luego sumarlos todos.

En cuanto a la conservación ¿no es una especie de corolario de la conservación del momento lineal? Si un objeto choca con otro que esta en reposo, el primero le transmite energía cinética a este, lo que es lo mismo que decir que le transmite una cierta cantidad de movimiento (o momento lineal).P

no, son cosas diferentes....supon que un objeto de masa m y velocidad v choca con otro de también masa m inicialmente en reposo, existen muchas soluciones posibles:
- los dos podrían salir a velocidad v/2, de modo que se conserva el momento lineal
- también puede quedar el primero en reposo y salir el segundo con velocidad v
- también puedar el primero con velocidad v/3 y el segundo 2v/3

.... y así hay infinitas soluciones y todas ellas cumplen el principio de conservación del momento lineal.....pero solo una cumple el principio de conservación de la energía mecánica (el primero queda en reposo y el segúndo con velocidad v) y esta será la solución correcta si el choque es elástico........pero lo importante es que veas que la conservación del momento lineal y la de la energía son cosas diferentes.

D: Supernena ¿a qué te refieres con que es al revés e=mc^2 en reposo?

lo que digo es que la energía de un objeto si está en reposo es menor que si está en movimiento, al revés de como lo decías tú en tu mensaje.

[Julián]

Re: La energía

Supernena, la física es una ciencia exacta no hace referencia a la exactitud en la medida sino al desarrollo que tiene una disiplina considerandose exactas las que pueden describirse por modelos matemáticos a diferencia de las ciencias sociales. https://es.wikipedia.org/wiki/Ciencias_exactas. Si no se llega a convenciones en las definicioens, la física se caería en filosófia que todo es una interpretación.

en realidad no sabemos lo que "es" por ejemplo la masa, nadie puede percibir directamente la masa de un cuerpo, solo sabemos los efectos que produce, sabemos que un cuerpo produce a su alrededor un campo gravitatorio que afecta a otros cuerpos que estén próximos al primero, también sabemos que un cuerpo se resiste a cambiar su velocidad, y a estos efectos les asignamos un numerito al que llamamos masa, pero no te engañes, no sabemos realmente lo que es.

Te estás refiriendo al concepto de masa que pueden debatirse en filosfía. Es decir la física no le "importa" lo que es en esencia o porque es así y no de otra manera sino que se la define y se la utiliza. La masa clásica como la estás describiendo está muy bien definida y tal cual tu dices es el factor de proporcionalidad entre la fuerza y la aceleración, lo que es llamado masa inercial y que por el principio de equivalencia es igual a la masa gravitacional.
¿Es más sabes cual es el patrón de masa? es un bloquesito que se dijo: esto es un kilogramo! (por supuesto se consideró patrones anteriores como la masa de a 1 cm3 de agua) Si quieren comparar la masa comparenlo con este bloquesito. ¿y como se lo compara? pues como tu dices por los efectos que produce, por ejemplo el peso o el factor de proporcionalidad al aplicarle una fuerza. Que por supuesto lo que se usa es el peso.

Que porque la masa es así o porque es igual a la masa inercial o porque la energía se conserva a eso preguntarselo aun filósofo en cambio un físico te va a decir que es así porque así funciona el universo y te va a dar la expresión que relaciona a esas magnitudes definidas.

En fín, el concepto anterior de masa es un concepto clásico ya anticuado. Hoy en dia se la define como la energía necesaria para crear tal partícula. Si midesl a masa de un hadron se observa que es mayor a la masa de los quarks que lo contituyen.

en física, a una fuerza neta aplicada a lo largo de una distancia se le llama trabajo, no cambio.......cambio es un concepto que no encontrarás definido en ningún libro de física.

En ningún libro de física clásica. ¿has visto el concepto de energía en física cuántica? si no se puede conocer con certidumbre la velocidad y la posición de una partícula a la vez, si ya no se habla de localización sino del cuadrado de la función de onda en un volumen para obtener la probabilidad de que esté en ese volumen. ¿como puedes realizar una integral de linea sobre una trayectoria continua?, que es la definición de trabajo. En ese nivel se habla de transiciones energética cuantificadas, por ejemplo, un electrón realiza una transición orbital (cambio) si y solo sí el cuanto del fotón es el mismo que la transición. ¿puedes medir el trabajo de la fuerza eléctromagnética del fotón a lo largo del camino que recorre el electrón hasta el nivel superior desocupado? Ni siquiera se puede conocer la probabilidad donde está el fotón porque no tiene sentido, sino que su función de onda es una combinación lineal de las posibles energías y polarizaciones.

Ni hablemos siquiera que un fotón puede decaer en 2 antipartículas, de manera tal de que ese cambio, hf (energía del fotón) será igual a la suma de las masas en reposo de las partículas mas la energía cinética. Creo que en este último párrafo se define todo. Porque un fotón tiene una energía, es decir una capacidad para producir un cambio, eso quiere decir de que no podrá decaer en cualquier cosa sino que ese cambio será proporcional a la capacidad de cambio que tiene.

Quizá lo que realmente me tiene confuso es el hecho de que en los institutos nos dan simplemente las fórmulas y no la demostración, es decir, entiendo que una objeto tenga una capacidad de hacer trabajo, sin embargo, lo que no soy capaz de entender es la demostración (tampoco las he visto) de sus fórmulas (energía cinética 1/2 m v^2 ... e=mc^2/V(a-(v/c)^2))

Aquí puedes ver la demostración de porque la energía cinética tiene esa expresión.
http://ricuti.com.ar/No_me_salen/ENERGIA/AE_res2.html

y este es el artículo de wikipedia que usa cálculo integral.

https://es.wikipedia.org/wiki/Teorem...gía_cinética

Re: La energía

Realmente tienes ideas bastante confusas sobre demasiados temas, y eso tiene que producir bastante vértigo. Bueno vamos por partes. Lo primero es la definición de energía. La que te han dado desde mi punto de vista es la mejor, la energía es la capacidad de un sistema para producir trabajo. Quédate con eso, que a tu nivel es más que suficiente. Cuando un sistema realiza trabajo, lo que hace es convertir una parte de su energía en trabajo, y por lo tanto su energía debe disminuir. ¿Como se mide la energía? Pues como hay muchos tipos de energía hay también muchos tipos de formas de medirla, no es lo mismo la energía mecánica de un sistema de partículas que la energía eléctrica, que la energía calorífica, etc. Durante muchos años los físicos han tratado de hallar las fórmulas de la energía para muchos tipos de sistemas, y hoy se conocen muchas así que no existe una forma general para saber cual es la expresión matemática que la define, en cada tipo de sistema hay una expresión que nos da la energía. Lo único que podemos afirmar es que cuando un sistema cerrado realiza un trabajo su energía debe disminuir en la misma proporción. Ten en cuenta que la ecuación dimensional de la energía es la misma que la del trabajo. Por ultimo su conservación. No se conoce una demostración general de esa conservación, aunque es una ley de aplicación general de la que no se conocen excepciones, salvo alguna cuestión de tipo puntual en cuántica o en relatividad, no recuerdo bien y por último la apliación de las integrales para realizar los cálculos, esto es un tema de conocimientos matemáticos. El trabajo que realiza un sistema siempre se calcula de forma similar, como suma de los incrementos de trabajo elementales calculados como producto de los desplazamientos producidos multiplicados escalarmente por las fuerzas que hay que vencer:

$dW=\vec Fd\vec s\qquad\to\qquad W=\int dW$

y eso en general es una integración ya que las fuerzas no suelen ser constantes, aunque hay casos en los que se da esa circunstancia y se puede evitar la integral, pero son casos especiales.

Salu2, Jabato.

Re: La energía

Pero si la energía es una capacidad para hacer trabajo ¿Por qué Feynman la describe como un número que se conserva y no entendemos en vez de decir la capacidad de trabaho?
Quizá lo que realmente me tiene confuso es el hecho de que en los institutos nos dan simplemente las fórmulas y no la demostración, es decir, entiendo que una objeto tenga una capacidad de hacer trabajo, sin embargo, lo que no soy capaz de entender es la demostración (tampoco las he visto) de sus fórmulas (energía cinética 1/2 m v^2 ... e=mc^2/V(a-(v/c)^2))
Otra duda es ¿por qué en la energía potencial integran? Por ejemplo en la deducción de la energia potencial elástica lo hacen ¿tiene algo que ver con la distancia y la regla de Barrow?
En cuanto a la conservación ¿no es una especie de corolario de la conservación del momento lineal? Si un objeto choca con otro que esta en reposo, el primero le transmite energía cinética a este, lo que es lo mismo que decir que le transmite una cierta cantidad de movimiento (o momento lineal).P

D: Supernena ¿a qué te refieres con que es al revés e=mc^2 en reposo?

[skynet]

Re: La energía

Supernena a lo que me refiero con que me cuesta imaginarme la forma de trabajo es que trabajo se define como la fuerza por la distancia recorrida, pero no entiendo cómo un trabajo térmico o energía química se puede traducir en una fuerza y distancia. ...

puedes obtener trabajo partiendo de energía térmica usando una máquina térmica, esto es una máquina con cilindros y embolos que realizan ciclos repetitivos de expansión y compresión usando el calor transferido y que hace girar un eje, el giro de este eje supone una fuerza (par de giro) y un desplazamiento (angulo de giro), esto es: trabajo.

la energía química es la que utiliza nuestro cuerpo para mover cada una de sus partes, para realizar esos movimientos nuestros musculos deben de realizar una fuerza y un desplazamiento: trabajo

y así con todas las formas de energía...

Además la energía es relativa, por ejemplo, la energía cinética depende del observador...
...

sí, eso significa que la capacidad de realizar trabajo que tiene un cuerpo depende del observador.....no hay nada contradictorio en ello.

La gente suele confundirme mucho con el concepto de energía (suelen decir que esa persona es energética, etc) , es decir, la gente usa el término energía usando un concepto al real que es en física y ello me confunde. Por ejemplo, el otro día dijeron que una persona no tiene mucha energía por lo que debe comer más, sin embargo, esa persona almacena una gran cantidad de energía si esta en reposo respecto al observador (e=mc^2)... También dicen que la gente es energética refiriéndose al carácter...

bueno, los términos no están tan mal usados, dicen que una persona tiene mucha energía cuando se mueve mucho....en realidad es que ejerce mucho trabajo....lo correcto sería decir que consume mucha energía.

respecto a $E=mc^2$, es al revés de como lo dices, pero es despreciable a las velocidades normales por lo que es mejor que no lo tengas en cuenta

lo del carácter....es totalmente ajeno a la fisica

saludos

- - - Actualizado - - -

Me resulta complicado imaginar como en la física no se tiene una definición precisa siendo que esta es una ciencia exacta y efectivamente sabemos lo que es la masa, la inercia, la energía, etc.

...la física no es una ciencia exacta, el principio de indeterminación de heisemberg implica que solo puede alcanzar una certidumbre probabilística, a las matemáticas sí se les puede considerar una ciencia exacta aunque también están sometidas a limites inherentes (teorema de incompletitud).

en realidad no sabemos lo que "es" por ejemplo la masa, nadie puede percibir directamente la masa de un cuerpo, solo sabemos los efectos que produce, sabemos que un cuerpo produce a su alrededor un campo gravitatorio que afecta a otros cuerpos que estén próximos al primero, también sabemos que un cuerpo se resiste a cambiar su velocidad, y a estos efectos les asignamos un numerito al que llamamos masa, pero no te engañes, no sabemos realmente lo que es.

La energía es la capacidad para producir un cambio; esa es la definición formal. Entiéndase cambio como una fuerza neta aplicada a lo largo de una distancia .

....en física, a una fuerza neta aplicada a lo largo de una distancia se le llama trabajo, no cambio.......cambio es un concepto que no encontrarás definido en ningún libro de física.