El principio de conservación de la energía mecánica

En física, si conoce las energías cinética y potencial que actúan sobre un objeto, entonces se puede calcular la energía mecánica del objeto. Imagínese un coche de montaña rusa que viaja a lo largo de un tramo recto de la pista. El coche tiene energía mecánica debido a su movimiento: energía cinética. Imagínese que la pista tiene una colina y que el coche tiene la energía suficiente para llegar a la cima antes de que desciende el otro lado, hacia abajo a una vía recta y llana (véase la figura). ¿Lo que pasa?

Video: Energía Mecánica y Principio de Conservación de la Energía

Pues bien, en la parte superior de la colina, el coche es más o menos estacionaria, así que donde ha ido toda su energía cinética? La respuesta es que se ha convertido a energía potencial. A medida que el coche comienza su descenso en el otro lado de la colina, la energía potencial comienza a ser convertido de nuevo en energía cinética, y el coche gana velocidad hasta que llega a la parte inferior de la colina. De vuelta en la parte inferior, toda la energía potencial del coche tenía en la parte superior de la colina se ha convertido de nuevo en energía cinética.

energía potencial mecánica de un objeto deriva del trabajo realizado por las fuerzas, y una etiqueta para una energía potencial en particular proviene de las fuerzas que son su fuente. Por ejemplo, la montaña rusa tiene energía potencial debido a las fuerzas gravitatorias que actúan sobre él, por lo que este a menudo se llama Energía potencial gravitacional.

energía mecánica total La montaña rusa de coche, que es la suma de sus energías cinética y potencial, se mantiene constante en todos los puntos de la pista (ignorando las fuerzas de fricción). La combinación de las energías cinética y potencial varía, sin embargo. Cuando el único trabajo realizado sobre un objeto se lleva a cabo por las fuerzas conservadoras, su energía mecánica permanece constante, independientemente de los movimientos que aquél puede sufrir.

Decir, por ejemplo, que se ve una montaña rusa en dos puntos diferentes en una pista - punto 1 y el punto 2 - a fin de que la montaña es a dos alturas diferentes y dos velocidades diferentes en esos puntos. Debido a que la energía mecánica es la suma de la energía potencial

y la energía cinética 


la energía mecánica total en el punto 1 es

En el punto 2, la energía mecánica total es

Cuál es la diferencia entre YO₂ y YO₁? Si no hay fricción (u otra fuerza no conservativa), a continuación, YO₁ = YO₂, o

Estas ecuaciones representan la principio de conservación de la energía mecánica. El principio dice que si el trabajo neto realizado por fuerzas no es cero, la energía mecánica total de un objeto es conserved- es decir, que no cambia. (Si, por otra parte, la fricción u otra fuerza no conservativa está presente, la diferencia entre YO₂ y YO₁ es igual al trabajo neto de las fuerzas no hacen: YO₂ - YO₁ = W_{Carolina del Norte}.)

Video: FISICA - Principio de conservacion de la Energia Mecanica BACHILLERATO dinamica

Otra forma de recitar el principio de conservación de la energía mecánica es que en los puntos 1 y 2,

EDUCACIÓN FÍSICA₁ + KE₁ = EDUCACIÓN FÍSICA₂ + KE₂

Video: Principio de la Conservación de la Energía Mecánica

Se puede simplificar la boca llena que a lo siguiente:

YO₁ = YO₂

dónde YO es la energía mecánica total en cualquier punto. En otras palabras, un objeto tiene siempre la misma cantidad de energía, siempre que el trabajo neto realizado por las fuerzas no conservativas es igual a cero.

Puede cancelar la masa, metro, en la ecuación anterior, lo que significa que si usted conoce a tres de los valores (alturas y velocidades), puede resolver por cuarto: