en ausencia de un trabajo externo efectuado sobre un objeto, la energía mecánica total, equivalente a la suma de las energías cinética y potencial, se conserva.
Santiago
Chicos, ¿alguien sabe la respuesta?
obtenga en ausencia de un trabajo externo efectuado sobre un objeto, la energía mecánica total, equivalente a la suma de las energías cinética y potencial, se conserva. de este sitio.
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CorrectaPuntos para este envío: 1,00/1,00.La energíapotenciales aquella que tiene un objeto por la posición en la que se encuentra.Esta energía esdirectamente proporcional al producto de su masa, la aceleración gravitacional y la altura medida desde un punto elegidocomo cero.CorrectaPuntos para este envío: 1,00/1,00.ComprobarComprobarComprobar
30/3/20192o. Examen Físicauaqedvirtual.uaq.mx/ingprope3/mod/quiz/review.php?attempt=744372/4Pregunta4CorrectaPuntúa 1,00 sobre1,00MarcarpreguntaPregunta5CorrectaPuntúa 1,00 sobre1,00MarcarpreguntaPregunta6CorrectaPuntúa 1,00 sobre1,00MarcarpreguntaPregunta7CorrectaPuntúa 4,00 sobre4,00MarcarpreguntaInformaciónMarcarpreguntaJoulees la unidad que se utiliza para medir el trabajo mecánico y la energía en el SistemaInternacional.CorrectaPuntos para este envío: 1,00/1,00.Potenciaes la rapidez con que se efectúa un trabajo mecánico.CorrectaPuntos para este envío: 1,00/1,00.La ley de laconservación de la energíaestablece que:En ausencia de un trabajo externo efectuado sobre un objeto, la ENERGÍA MECÁNICA TOTAL, equivalente a la suma delas energías cinética y potencial, se conserva.CorrectaPuntos para este envío: 1,00/1,00.IIResuelve los siguientes problemas(total 80 puntos)Utiliza la coma como separador decimal.En una plataforma, un hombre arrastra una caja 4.5 m con un ángulo de 38° con respecto a la plataforma. La tensión de lacuerda es de 450 N. Si se desprecia la fricción:
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Punto, Energ A Mec Nica, Energ A Cin Tica, Conservaci N De La Energ A
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Dinámica de una partícula. Conservación de la energía mecánica
Conservación de la energía mecánica
En el apartado de energía cinética hemos visto que el trabajo de una fuerza es igual a la variación de energía cinética que experimenta la partícula sobre la que actúa.
Esta expresión es válida para cualquier tipo de fuerza.
Por otra parte, para una fuerza conservativa:
Por tanto, para una fuerza conservativa podemos igualar las dos expresiones anteriores y, pasando al primer miembro lo que depende del estado inicial y al segundo lo del final:
La suma de la energía cinética y potencial de una partícula se denomina energía mecánica (E).
Si sobre una partícula actúan varias fuerzas conservativas, la energía potencial será la suma de las energías potenciales asociadas a cada fuerza.
La expresión anterior indica que, cuando sobre una partícula actúan únicamente fuerzas conservativas, su energía mecánica se conserva, esto es, permanece constante. Esta es la razón por la cual las fuerzas conservativas tienen este nombre: porque bajo la acción de dichas fuerzas la energía mecánica se conserva.
En la figura anterior se observa el movimiento de una partícula a lo largo de una pista sin rozamiento. La normal no hace trabajo por ser perpendicular a la trayectoria, de modo que la única fuerza que transfiere energía cinética a la partícula es el peso.
Como el peso es una fuerza conservativa, la energía mecánica de la partícula se conserva, por lo que la suma de su energía cinética y su energía potencial será la misma a lo largo de todo el recorrido.
En el punto A la partícula sólo tiene energía potencial (no tiene velocidad), mientras que en el punto B sólo tiene energía cinética, que será igual a la energía potencial en A. En cualquier otro punto de la trayectoria tendrá una combinación de ambas, pero de tal manera que la energía total es la misma en todos los puntos. El punto E no es alcanzable por la partícula, puesto que para llegar a él necesitaría más energía mecánica de la que tiene, pero la energía mecánica se conserva en esta situación.
Trabajo y energía cuando actúan fuerzas no conservativas
Cuando sobre la partícula actúan fuerzas conservativas y no conservativas, hay que utilizar la expresión que relaciona el trabajo con la variación de energía cinética, calculando el trabajo de cada fuerza y sumándolos todos. Si alguna fuerza es conservativa su trabajo se calculará como menos la variación de su energía potencial asociada, y de las demás habrá que calcular el trabajo aplicando la definición del mismo.
En la siguiente animación se muestra el movimiento de una masa que se desliza por un plano inclinado. Puedes variar el ángulo y el coeficiente de rozamiento. Observa cómo va variando la energía total (suma de potencial y cinética) para distintos coeficientes. ¿A dónde ha ido la energía que se pierde?
Cuando actúa la fuerza de rozamiento (no conservativa), habrá que proceder de la manera que se explica a continuación.
Partiendo de la expresión de la variación de energía cinética:
El trabajo del primer miembro es ahora la suma del trabajo del peso y del de la fuerza de rozamiento; el primero puede calcularse como menos la variación de la energía potencial gravitatoria, por lo que:
Lo que aparece en el primer término de esta ecuación es la variación de energía mecánica, por lo que finalmente queda:
Energía mecánica
Solemos invitar al mundo a crear la suma de todo el conocimiento humano. En esta ocasión, invitamos al mundo a crear el sonido de todo el conocimiento humano.
[¡Ayúdanos con las traducciones!]
Energía mecánica
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La energía mecánica de un cuerpo o de un sistema físico es la suma de su energía cinética y la energía potencial. Se trata de una magnitud escalar relacionada con el movimiento de los cuerpos y con las fuerzas de origen mecánico, como son la fuerza gravitatoria y la de origen elástico, cuyo principal exponente es la ley de Hooke. Ambas son fuerzas conservativas. La energía mecánica asociada al movimiento de un cuerpo es la energía cinética, que depende de su masa y de su velocidad. En cambio, la energía mecánica de origen potencial o energía potencial, tiene su origen en las fuerzas conservativas, proviene del trabajo realizado por estas y depende de su masa y de su posición. El principio de conservación de la energía relaciona ambas energías y expresa que la suma de ambas energías, la energía potencial y la energía cinética de un cuerpo o un sistema físico, permanece constante. Dicha suma se conoce como la energía mecánica del cuerpo o del sistema físico.
Sin embargo, en los sistemas reales, las fuerzas no conservativas, como las fuerzas de fricción, están presentes y no se verifica la conservación de la energía mecánica de manera rigurosa. No obstante, si la magnitud de las fuerzas de fricción es despreciable con relación a las fuerzas de origen conservativo, la energía mecánica del cuerpo se modifica poco y su conservación se aplica como buena aproximación. Cuando las materias apreciables se multiplican debe aplicarse un principio de conservación de energía más general, donde se incluya el trabajo debido a las fuerzas de fricción. En el cálculo de la energía mecánica de un sistema físico o en la aplicación del principio de conservación de la energía, es determinante conocer el tipo de fuerzas, conservativas o no conservativas, a las que está sujeto el sistema físico, así como el entorno en el que se aplican.
Índice
1 Introducción
2 Principio de conservación de la energía
3 Trabajo 4 Potencia 5 Energía cinética
5.1 Teorema de la energía cinética
5.2 Energía cinética
5.2.1 Traslación 5.2.2 Rotación
5.3 Energía potencial
5.3.1 Energía potencial gravitatoria
5.3.2 Energía potencial gravitatoria en las proximidades de la superficie terrestre
5.3.3 Energía potencial elástica
5.4 Otras formas de energía
6 Pérdida de la energía mecánica
6.1 Calor
6.1.1 Trabajo de las fuerzas no conservativas
6.2 Fuerzas de fricción
6.2.1 Trabajo de la fuerza de rozamiento
6.2.2 Fricción entre sólidos
6.2.2.1 Ley de conservación de la energía cuando aparecen fuerzas de fricción
7 Otras consideraciones del principio de conservación de la energía
7.1 Energía en el movimiento de los fluidos
7.1.1 La ecuación de Bernoulli
7.2 Primer principio de la termodinámica
7.3 Energía en los movimientos vibratorios
7.3.1 Energía en el movimiento armónico simple
7.3.2 Energía en las oscilaciones amortiguadas. Pérdida de energía por fricción
8 Tecnologías asociadas a la energía mecánica
9 Véase también 10 Referencias 11 Bibliografía 12 Enlaces externos
Introducción[editar]
Los humanos han sabido aprovechar la energía mecánica desde tiempos muy tempranos y en muy diversas aplicaciones, comenzando por los inventos de los griegos con las poleas y engranajes o con las máquinas de guerra fenicias y romanas. En el caso de las catapultas romanas, el trabajo de compresión del brazo de la catapulta permite almacenar en la máquina una energía en forma de energía potencial. La mayor parte de esta energía se transmite luego al proyectil que sale disparado con una energía debida al movimiento, la energía cinética. Pero también parte de la energía se transmite al movimiento del brazo de la palanca y al desplazamiento de la honda (ambas en forma de energía cinética) y la otra parte se utiliza en la fricción de las cuerdas y en los engranajes que se calientan.
Un péndulo simple demostrando la conservación de la energía mecánica entre la energía potencial gravitacional y la energía cinética
La energía es una magnitud escalar que representa una integral primera del movimiento y como tal, más fácil de utilizar que la propia fuerza que actúa sobre un móvil. Es un concepto que aparece en todos los campos de la física (mecánica, electromagnetismo, ondas, etc.) y de la tecnología, sin embargo se expresa de manera diferente en cada uno de ellos según su aplicación concreta. El concepto de energía en la física está directamente relacionado con otras dos magnitudes físicas el trabajo y el calor que intercambian energía con el sistema físico.
La energía satisface un principio de conservación importante de modo que en cualquier proceso físico se conserva. Por ello, el balance de energía antes de realizar un proceso es el mismo que una vez finalizado este (Principio de conservación de la energía en su sentido más general, incluyendo las fuerzas de rozamiento).
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