Energía cinética y potencial y conservación de la energía mecánica Cristian Aguirre ¿Qué es la energía? • Se entiende por energía la capacidad que tienen los cuerpos para realizar un trabajo. Como consecuencia de este concepto, la energía de un cuerpo o sistemas de cuerpos se mide por el trabajo que el cuerpo o sistema de cuerpos realice. La energía que es una puede presentarse bajo diferentes formas: Nuclear, Atómica, Química, Radiante, Luminosa, Sonora, Mecánica, etc. Esta última es la que nos interesa por ahora. La energía mecánica se divide en: Cinética, potencial y total. Energía cinética • Es la energía que tiene un cuerpo en virtud de su movimiento. Si un automóvil choca con una columna, puede doblarla. El aire en movimiento, como un huracán, tiene gran cantidad de energía cinética, puede levantar objetos pesados y llevarlos a grandes distancias. Una bola de granizo puede romper un techo. Una corriente de agua tiene energía cinética, que puede hacer girar la rueda o turbina de un generador eléctrico. Energía potencial • Es un tipo especial de energía almacenada y puede proceder del lugar o de la condición del cuerpo. Un ejemplo de energía potencial de posición es el del agua de una represa. El agua no está en movimiento, no tiene energía cinética, pero posee la capacidad de moverse y de efectuar trabajo y tiene asi energía potencial. Ley de la conservación de la energía • La energía se convierte por completo de una forma a otra. Por ejemplo, cuando una corriente de agua hace girar las ruedas de un generador, el agua pierde energía y el generador la gana. Estas dos cantidades de energía, ¿Son iguales o ha desaparecido algo de ellas? Cuando la energía eléctrica producida por un generador se utiliza para hacer funcionar un motor en una fábrica lejana, ¿Es la energía del motor exactamente igual o menor que la energía eléctrica enviada a la fábrica por el generador? • Estas preguntas no son fáciles de responder, porque se necesitan medidas muy precisas. En el caso del motor, por ejemplo, la energía eléctrica no solo se convierte en energía mecánica, sino tambien en energía térmica y sonora. Ley de la conservación de la energía • “La energía no puede ser creada ni destruida, pero puede ser transformada de una forma a otra” • Cuando un automóvil choca con una pared de ladrillos, el vehículo termina en reposo y tambien, al fin, los ladrillos de la pared. ¿En qué se ha convertido la energía del automóvil? Si fuéramos capaces de investigar la situación por completo, encontraríamos que la mayoría de la energía mecánica del automóvil se ha convertido en energía térmica, de modo que el metal del auto, el caucho de las llantas, el suelo y los ladrillos de la pared, están ahora un poco más calientes que antes. Universo mecánico : Conservación de la energía Fórmulas 1 2 • 𝐾 = 𝑚𝑣 2 → Energía cinética • 𝑈 = 𝑚𝑔ℎ → Energía potencial gravitacional • 𝐸 = 𝐾 + 𝑈 → Energía mecánica • 𝐾1 + 𝑈1 + 𝑊𝑂𝑡ℎ𝑒𝑟 = 𝐾2 + 𝑈2 → Conservación de la energía Simulación de energía en PHET EJERCICIOS 1.) ¿ Cuál es la energía cinética de un automóvil que tiene una masa de 10^3 Kg y se desplaza con una velocidad de 30m/s? 2.) Una roca saliente de lo alto de un farallón de 50m de altura cae a tierra. Calcular la energía cinética al tocar el suelo, si el peso de la roca es de 400Kgf. 3.) Un cañón tiene de ánima una longitud de 3m, dispara un proyectil de 20Kgf de peso con una velocidad de 600 m/s. Calcular la fuerza ejercida sobre el proyectil durante su recorrido por el tubo. 4.) ¿Cuánto vale la energía cinética de un cohete de 10 kg que avanza a 800 m/s? ¡QUIZ KAHOOT! • https://kahoot.it/challenge /08752567?challengeid=7f659dfa-8699-48399af5673122f4e7da_17276242 00843 • PIN DEL JUEGO: 08752567 THANKS
