¿Cómo interpretar diagramas de energía en la física

En física, la energía potencial de un objeto depende de su posición. Una roca tiene más energía potencial cuando está en la cima de una colina que cuando está rodando hacia abajo. En su clase de física, se le puede pedir a interpretar o dibujar una diagrama de energía. Un diagrama de energía muestra cómo la energía potencial de un objeto depende de la posición y le dice todo tipo de cosas sobre el movimiento del objeto.

He aquí un ejemplo de diagrama de energía para la piedra:

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La curva de energía potencial muestra la cantidad de energía potencial de la roca tiene en cada posición. La roca tiene energía potencial más gravitacional más arriba en la colina, por lo que la curva también muestra la forma de la colina.

Pero, ¿qué es esa línea horizontal que va directamente a través del diagrama? Esa es la energía total de la roca. Si la roca está sentado precariamente en la parte superior de la colina en x_{parte superior}, su energía potencial es igual a su energía total. Una ligera brisa da a la roca un empujón, y comienza a rodar por la colina. Cuando se llega a la parte inferior de la colina en x_fondo, que tiene menos energía potencial. El resto de su energía cinética es la energía, y se puede leer exactamente cuánta energía cinética tiene la roca a partir del diagrama - la energía cinética es la distancia entre la curva de energía potencial y la línea de energía total.

Mientras observa la roca enrollar la otra colina hacia usted, usted se pregunta qué tan alto de la roca rodará. Usted sabe que la roca se detendrá cuando su energía cinética es cero, o cuando la energía total es igual a la energía potencial. Vas al lugar donde la curva de energía potencial y la energía total de la línea transversal, y dar un paso más hacia la colina. A medida que gira alrededor, se ve la roca ralentizar, detener momentáneamente justo en frente de usted, y ruede hacia atrás abajo de la colina. ¡Uf!

Esto es lo que debe tener en cuenta acerca de diagramas de energía:

• La energía total no cambia. La altura de la curva de energía potencial es la energía potencial del objeto, y la distancia entre la curva de energía potencial y la línea de energía total es la energía cinética del objeto.

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• El objeto se dará la vuelta donde la línea de energía total y el potencial transversal curva de energía.

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• Si se inicia el objeto en un lugar diferente o con una energía cinética inicial diferente, la línea de energía total puede cambiar hacia arriba o hacia abajo. La curva de energía potencial es una propiedad del objeto y lo que está interactuando.

• El objeto nunca puede estar en un lugar donde la curva de energía potencial está por encima de la línea de energía total.

• El objeto se siente una fuerza de tracción hacia abajo de la pendiente hacia el lugar con menor energía potencial.

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