Trabajo y energía pdf
Cuando algo realiza un trabajo sobre un objeto, cambia la energía total del mismo. En este caso, el trabajo realizado por la persona se convierte en energía cinética al lanzar la piedra. Esta energía cinética se convierte entonces en energía potencial gravitatoria cuando la piedra se encuentra en el punto más alto de la cima.
La forma más fácil de resolver este problema es mediante la conservación de la energía. Cuando el coche está rodando por la carretera tiene energía cinética. Una vez que el muelle lo detiene por completo, el coche tiene energía potencial elástica. Según la ley de conservación de la energía, estos dos valores deben ser iguales entre sí
Explicación: La ecuación de la energía potencial es . En la pregunta nos dan la masa de la pelota, la altura de la mesa y la aceleración de la gravedad. La distancia que recorre la pelota es en dirección descendente, por lo que es negativa.
Explicación: El trabajo provoca un cambio en la energía cinética de un objeto. En el ejemplo de un coche que se detiene, el trabajo realizado sobre el coche hace que éste disminuya su velocidad hasta detenerse, cambiando así la energía cinética.
Conservación de la energía
En esta lección se presenta a los alumnos la energía potencial y la energía cinética como formas de energía mecánica. Una actividad práctica demuestra cómo la energía potencial puede convertirse en energía cinética al hacer oscilar un péndulo, ilustrando el concepto de conservación de la energía. Los alumnos calculan la energía potencial del péndulo y predicen la velocidad a la que se desplazará sabiendo que la energía potencial se convertirá en energía cinética. Verifican sus predicciones midiendo la velocidad del péndulo.
Los ingenieros mecánicos se ocupan de la mecánica de la energía: cómo se genera, se almacena y se mueve. Los ingenieros de diseño de productos aplican los principios de la energía potencial y cinética cuando diseñan productos de consumo. Por ejemplo, un sacapuntas emplea energía mecánica y energía eléctrica. Cuando diseñan una montaña rusa, los ingenieros mecánicos y civiles se aseguran de que haya suficiente energía potencial (que se convierte en energía cinética) para mover los vagones durante todo el recorrido de la montaña rusa.
Fórmula de la energía mecánica
[BL][OL] Comienza por distinguir la energía mecánica de otras formas de energía. Explica cómo la definición general de energía como la capacidad de realizar un trabajo tiene perfecto sentido en términos de cualquier forma de energía mecánica. Discutir la ley de conservación de la energía y disipar cualquier concepto erróneo relacionado con esta ley, como la idea de que los objetos en movimiento se ralentizan de forma natural. Identifique el calor generado por la fricción como la explicación habitual de las aparentes violaciones de la ley.
[Inicie un debate sobre cómo otras formas útiles de energía también terminan como calor desperdiciado, como la luz, el sonido y la electricidad. Intente que los alumnos comprendan el calor y la temperatura a nivel molecular. Explique que la energía que se pierde por el rozamiento es en realidad la transformación de la energía cinética a nivel macroscópico en energía cinética a nivel atómico.
Energía mecánica y conservación de la energíaAntes vimos que la energía mecánica puede ser potencial o cinética. En esta sección veremos cómo se transforma la energía de una de estas formas a la otra. También veremos que, en un sistema cerrado, la suma de estas formas de energía permanece constante.
Conservación de la energía mecánica problemas y soluciones pdf
En esta sección, elaboramos y extendemos el resultado que derivamos en Energía potencial de un sistema, donde reescribimos el teorema trabajo-energía en términos del cambio en las energías cinética y potencial de una partícula. Esto nos llevará a una discusión del importante principio de la conservación de la energía mecánica. A medida que continúe examinando otros temas de la física, en capítulos posteriores de este libro, verá cómo esta ley de conservación se generaliza para abarcar otros tipos de energía y transferencias de energía. La última sección de este capítulo ofrece un adelanto.
Los términos “cantidad conservada” y “ley de conservación” tienen significados específicos y científicos en física, que son diferentes de los significados cotidianos asociados al uso de estas palabras. (Lo mismo ocurre con los usos científicos y cotidianos de la palabra “trabajo”). En el uso cotidiano, se puede conservar el agua no usándola, o usando menos cantidad, o reutilizándola. El agua está compuesta por moléculas formadas por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno. Si se juntan estos átomos para formar una molécula, se crea agua; si se disocian los átomos de dicha molécula, se destruye el agua. Sin embargo, en el uso científico, una cantidad conservada para un sistema permanece constante, cambia en una cantidad definida que se transfiere a otros sistemas, y/o se convierte en otras formas de esa cantidad. Una cantidad conservada, en el sentido científico, puede transformarse, pero no crearse ni destruirse estrictamente. Por tanto, no existe una ley física de conservación del agua.
