Comprender la energía mecánica
* Energía mecánica: La suma de la energía potencial (energía debida a la posición) y la energía cinética (energía debido al movimiento).
* Conservación de la energía mecánica: En un sistema aislado, la energía mecánica total permanece constante. Esto significa que la energía puede transformarse entre las formas potenciales y cinéticas, pero la cantidad general de energía mecánica sigue siendo la misma.
colisiones y conservación de energía
* colisiones elásticas: En una colisión elástica ideal, la energía cinética se conserva. Esto significa que la energía cinética total de los objetos antes de la colisión es igual a la energía cinética total después de la colisión. Ejemplos de colisiones casi elásticas incluyen colisiones entre bolas de billar.
* colisiones inelásticas: En una colisión inelástica, la energía cinética no se conserva. Alguna energía cinética se convierte en otras formas de energía, como el calor, el sonido o la deformación de los objetos involucrados.
* Ejemplo: Imagine un automóvil que golpea un objeto estacionario.
* elástico (idealizado): El automóvil se recuperaría, y toda la energía cinética se transferiría al automóvil después de la colisión (descuidando las pérdidas de energía debido a la fricción o la deformación).
* inelástico (realista): El auto desgarraría, generaría calor y posiblemente emitiría un sonido. La energía mecánica total antes de la colisión es mayor que la energía mecánica total después de la colisión debido a estas transformaciones de energía.
Factores que afectan la conservación de la energía
* Fuerzas externas: Si las fuerzas externas (como la fricción o la resistencia al aire) actúan en el sistema durante la colisión, la energía mecánica no se conserva. Estas fuerzas disipan la energía en otras formas.
* Energía interna: La energía interna (como el calor y el sonido) generada dentro del sistema durante la colisión no se considera energía mecánica.
Consideraciones importantes
* Momentum: Si bien la energía mecánica podría no conservarse en una colisión inelástica, Momentum (masa en movimiento) siempre se conserva en un sistema cerrado. Esto significa que el impulso total antes de la colisión es igual al impulso total después de la colisión.
En resumen:
La energía mecánica se conserva en una colisión si la colisión es perfectamente elástica y no hay fuerzas externas actuando sobre el sistema. Sin embargo, en la mayoría de las colisiones del mundo real, cierta energía cinética se transforma en otras formas de energía, lo que hace que la colisión sea inelástica. El impulso, sin embargo, siempre se conserva en un sistema cerrado.
