ENERGÍA MECÁNICA

La energía es la capacidad que tienen los cuerpos o sistemas para realizar trabajo.Laenergía mecánica por el movimiento del cuerpo y por su posición dentro del campo gravitacional de la tierra y en el caso de los materiales elásticos cuando están alargados o comprimidos.En el sistema internacional toda forma de energía se mide en la misma unidad de trabajo es decir en joule ( J ).

Energía Mecánica

1.ENERGÍA CINÉTICA.- Es la energía del cuerpo debido a su movimiento de traslación.

Cuando un cuerpo está en movimiento posee energía cinética ya que al chocar contra otro puede moverlo y, por lo tanto producir un trabajo.

TIPOS DE ENERGÍA MECÁNICA

La formula que representa la energía cinética es la siguiente:

Una persona maneja una bicicleta a una velocidad de 45 m/seg con un peso total de 80 kg.

Ec= 1/2mv²Ec= 1/2(80)(45)²

Ec= 81,000 Joules

Ejm:

Es aquella forma de energía que tiene un cuerpo que depende de la posición mutua entre él y la Tierra, así como la atracción que existe entre ellos ( gravedad ).

2.ENERGÍA POTENCIAL GRAVITATORIA (EPG):

EPG=m.g.hm: masa(kg)g: gravedadh: altura(m)

Un cuerpo de 50 kg de masa situado a 10m de altura. Calcula la energía potencial (g=10)

EPG=m.g.h

EPG=50.10.10

EPG=5000

Ejm:

Energía de los cuerpos elásticos que se originan cuando queremos deformarlos, depende de la naturaleza de cada resorte.

3.-ENERGÍA POTENCIAL ELÁSTICA (EPE):

k: cte. elástica de rigidez del resorte(N/m)

x: deformación del resorte(m)

Un cuerpo de constante fuerza es 20N/m con un deformación de 0,8 .Determinar la energía potencial elástica

EPE= 1/2Kxx

EPE=1/2(20)(0,8)(O,8)EPE=64

Ejm:

Es la suma de las energías cinética y potencial que posee el cuerpo en un punto del recorrido que realiza.

EJM:

Un bloque de 1kg cuelga de un resorte(k=200N/m) tal como se muestra. DETERMINE la energía mecánica del sistema respecto del piso:

ECUACIÓN DE LAENERGÍA MECÁNICA

EM=EC+EPG+EPE

EM=Ec + EPG + EPE

EM=EPG +EPE =mgh + 1/2K(x)(x)

EM=1(10)(2) + ½(200)(x)(x)

Como esta en reposo existe equilibrio:

Fe=Fg

Kx=mg

200x=1(10)

X=1/20

Remplazando:

Em=20+100(1/20)(1/20)

Em=20,5

TEOREMA DEL TRABAJO Y LA ENERGÍA MECÁNICA:

E trabajo neto realizado sobre un cuerpo rígido es igual a la variación de su energía cinética:

Si el trabajo neto Wneto o total es la suma de los trabajo de las fuerzas que actúan sobre el cuerpo es igual al trabajo que realiza la fuerza resultante. El trabajo neto es cero si el cuerpo realiza MRU.

Wneto = Ec.final - Ec.inicial

*Si el trabajo neto es positivo, el cuerpo acelera, es decir, aumenta su rapidez.

*Si el trabajo neto es negativo , el cuerpo desacelera, osea su rapidez disminuye.

*Si el trabajo neto es cero, el cuerpo se encuentra en reposo o su rapidez (módulo de su velocidad) es constante.

PRINCIPIO DE CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA MECÁNICA

EmA = EmB