1. Energía potencial (PE):
* Energía potencial gravitacional: Esta es la energía almacenada debido a la posición de un objeto en un campo gravitacional.
* Fórmula:PE =MGH
* m =masa del objeto (kg)
* g =aceleración debido a la gravedad (aproximadamente 9.8 m/s²)
* H =altura del objeto por encima de un punto de referencia (m)
* Energía potencial elástica: Esta es energía almacenada en un objeto elástico deformado, como un resorte estirado o una banda de goma comprimida.
* Fórmula:PE =(1/2) KX²
* k =constante de primavera (n/m)
* x =desplazamiento de la posición de equilibrio (m)
2. Energía cinética (KE):
* Energía cinética de traducción: Esta es la energía asociada con el movimiento de un objeto en línea recta.
* Fórmula:Ke =(1/2) MV²
* m =masa del objeto (kg)
* v =velocidad del objeto (m/s)
* Energía cinética rotacional: Esta es la energía asociada con la rotación de un objeto.
* Fórmula:ke =(1/2) iω²
* I =momento de inercia (kg m²)
* ω =velocidad angular (rad/s)
3. Energía mecánica total (ME):
* Fórmula:me =pe + ke
Ejemplo:
Digamos que tenemos una pelota con una masa de 2 kg que se arroja hacia arriba con una velocidad inicial de 10 m/s. En su punto más alto, la pelota alcanza una altura de 5 metros. Podemos calcular su energía mecánica en este punto:
* Energía potencial: Pe =mgh =(2 kg) (9.8 m/s²) (5 m) =98 J
* Energía cinética: Ke =(1/2) MV² =(1/2) (2 kg) (0 m/s) ² =0 J (ya que la pelota se detiene momentáneamente en el punto más alto)
* Energía mecánica: Me =pe + ke =98 j + 0 j =98 j
Notas importantes:
* La energía mecánica se conserva en ausencia de fuerzas no conservadoras como la fricción o la resistencia al aire. Esto significa que la energía mecánica total de un sistema permanece constante.
* El punto de referencia para la energía potencial gravitacional es arbitraria. Puede elegir cualquier punto para ser cero energía potencial.
* Las unidades de energía mecánica son julios (j).
