1. Identificar las fuerzas que actúan sobre el sistema:
* Fuerzas conservadoras: Estas fuerzas funcionan independientemente del camino tomado. Los ejemplos incluyen:
* Gravedad
* Fuerzas elásticas (como resortes)
* Fuerzas electrostáticas (en algunos casos)
* Fuerzas no conservadoras: Estas fuerzas funcionan que depende del camino tomado. Los ejemplos incluyen:
* Fricción
* Resistencia del aire
* Tensión (en algunos casos)
* Fuerzas aplicadas (si trabajan a distancia)
2. Determine si solo las fuerzas conservadoras están actuando:
* Si solo las fuerzas conservadoras estén presentes: La energía mecánica total (energía potencial + energía cinética) permanece constante.
* Si las fuerzas no conservadoras están presentes: La energía mecánica total no se conserva. Parte de la energía mecánica se convertirá en otras formas de energía, como el calor o el sonido, debido al trabajo realizado por las fuerzas no conservadoras.
situaciones donde la conservación de la energía mecánica es válida:
* Caída libre sin resistencia al aire: La gravedad es la única fuerza que actúa.
* Un péndulo simple oscilando en un vacío: La gravedad y la tensión (que no hace trabajo, ya que actúa perpendicularmente al movimiento) son las fuerzas principales.
* Un sistema de masas de resorte que oscila en una superficie sin fricción: La fuerza elástica de la primavera es la única fuerza.
* Una bola rodando por una inclinación sin fricción: La gravedad y la fuerza normal (que no funciona) son las fuerzas principales.
* Un satélite que orbita la tierra en una órbita circular: La gravedad es la única fuerza que actúa.
situaciones donde la conservación de la energía mecánica no es válida:
* Un auto frenando: La fricción entre neumáticos y carreteras convierte la energía mecánica en calor.
* Una pelota rebotando en el suelo: La energía se pierde durante cada rebote debido a la colisión inelástica y la fricción.
* Un proyectil que se mueve por el aire: La resistencia al aire (arrastre) convierte la energía mecánica en calor y sonido.
Notas importantes:
* En muchos escenarios del mundo real, es difícil eliminar por completo las fuerzas no conservadoras. En estos casos, el principio de conservación de la energía mecánica puede ser una aproximación útil si las fuerzas no conservadoras son relativamente pequeñas.
* La conservación de la energía es un principio fundamental en física. Incluso cuando la energía mecánica no se conserva, la energía total del sistema permanece constante. La energía simplemente se transforma en otras formas.
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