ENERGÍA

ENERGÍA

La energía es la capacidad de producir un trabajo

Existen diferentes formas de energía y por su naturaleza tenemos energía potencial y cinética.

La energía cinética, es un tipo de energía mecánica que posee un cuerpo debido a su movimiento o velocidad; por ejemplo: el ciclista en movimiento.

El valor de la energía cinética se determina con la expresión:

E_c = mv²/2

m: masa expresada en kg

v: velocidad expresada en m/s

E_c= energía cinética, expresada en joule (J)

La energía potencial, es un tipo de energía mecánica que posee un cuerpo debido a su posición, por ejemplo un cuerpo que se encuentra a una cierta altura puede caer y realizar un trabajo o un resorte comprimido o estirado puede mover un cuerpo también realizando trabajo.

La energía potencial la consideramos como la suma de todas las energías potencial como la gravitatoria, elástica, etc.

Energía potencial gravitatoria (Epg)

Es la que tienen los cuerpos debido al campo gravitatorio de la tierra. Es el trabajo que realiza la fuerza de la gravedad para trasladar a un cuerpo desde una posición cualquiera hasta un nivel de referencia. Se calcula multiplicando el peso del cuerpo por la altura, respecto al nivel de referencia.

E_pg = mgh

m: masa (kg); g: aceleración de la gravedad= 9,8m/s²
h: altura (m)

Energía potencial elástica (Epe).- Es el trabajo que realiza la fuerza elástica desde una posición a otra, por ejemplo desde la posición A hasta la posición B de la figura.

E_pe = Kx²/2

K: constante de elasticidad (N/m)

x: deformación del resorte (m)

E_pe: energía potencial elástica (joule: J)

Energía Mecánica.- Es la suma de las energías cinética y potencial (gravitatoria, elástica, etc.)

E_m = E_c + E_pg + E_pe

TEOREMA DE LA ENERGÍA CINÉTICA

La variación de energía cinética que experimenta un cuerpo es igual al trabajo neto realizado sobre el mismo.

E_c(FINAL) - E_c(INICIAL) = W^NETO

FUERZAS CONSERVATIVAS

Una fuerza es conservativa si el trabajo realizado por ésta sobre un cuerpo es independiente de la trayectoria que sigue el cuerpo en su desplazamiento entre dos puntos. Por ejemplo, la fuerza de la gravedad, elástica, electrostática, etc.

El trabajo que realiza una fuerza conservativa sobre un cuerpo en una trayectoria cerrada es CERO.

FUERZAS NO CONSERVATIVAS

Una fuerza es NO conservativa si el trabajo realizado por ésta sobre un cuerpo depende de la trayectoria que sigue el cuerpo en su desplazamiento entre dos puntos. Por ejemplo la fuerza de rozamiento.

TEOREMA DEL TRABAJO Y LA ENERGÍA MECÁNICA

La variación de energía mecánica que experimenta un cuerpo es igual al trabajo que realizan las fuerzas no conservativas sobre el mismo.

E_m(FINAL) - E_m(INICIAL) = W^FNC

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