Energía mecánica:los conceptos básicos
* Energía mecánica es la suma de la energía potencial de un objeto (debido a su posición) y la energía cinética (debido a su movimiento).
* Conservación de la energía mecánica significa que la energía mecánica total de un sistema permanece constante, siempre y cuando solo las fuerzas conservadoras actúen sobre él.
Por qué la energía mecánica no siempre se conserva
* Fuerzas no conservadoras: Estas fuerzas hacen que se pierda energía del sistema. Los ejemplos incluyen:
* fricción: La fricción convierte la energía mecánica en calor, sonido y otras formas de energía.
* Resistencia del aire: Similar a la fricción, la resistencia al aire disipa la energía mecánica.
* Fuerzas externas: Las fuerzas aplicadas desde fuera del sistema, como empujar o tirar, pueden agregar o eliminar la energía mecánica.
* Cambios de energía interna: A veces, los cambios de energía interna dentro de un sistema, como la transferencia de calor, pueden afectar la energía mecánica.
Ejemplos de energía mecánica que no se conservan:
* Una bola rodando hasta una parada: La fricción entre la pelota y el suelo convierte la energía cinética en calor, lo que hace que la pelota disminuya la velocidad y finalmente se detenga.
* Un frenado de automóvil: Los frenos convierten la energía cinética del automóvil en calor a través de la fricción.
* Un lanzamiento de cohetes: La energía química del cohete se convierte en energía cinética, pero se pierde cierta energía debido a la resistencia al aire y al calor.
Cuando se conserva energía mecánica:
* Sistemas ideales: En situaciones teóricas donde no hay fricción, resistencia al aire u otras fuerzas no conservadoras, se conserva energía mecánica.
* Ciertas situaciones del mundo real: En algunas situaciones, la pérdida de energía debida a fuerzas no conservadoras podría ser insignificante. Por ejemplo, un péndulo que se balancea con una resistencia al aire mínima tendrá una energía mecánica constante.
Key Takeaway:
Si bien el principio de conservación de la energía mecánica es un concepto poderoso, solo se aplica a los sistemas donde las fuerzas conservadoras son dominantes. En situaciones del mundo real, las fuerzas no conservadoras a menudo entran en juego, lo que lleva a pérdidas de energía y una disminución de la energía mecánica.
