Aplicaciones De Las Leyes De Conservacion De La Energia

Aplicaciones de las leyes de conservación de la energía.
Estrategia para resolver problemas
El siguiente procedimiento debe aplicarse cuando se resuelven problemas
relacionados con la conservaciónde la energía:
• Defina su sistema, el cual puede incluir más de un objeto y puede o no incluir
campos, resortes u otras fuentes de energía potencial.
• Seleccione una posición de referencia dondela energía potencial (tanto
gravitacional como elástica) sea igual a cero, y utilice esta posición en su
análisis. Si hay más de una fuerza conservativa, escriba una expresión para la
energíapotencial asociada a cada fuerza.
• Recuerde que si la fricción o la resistencia del aire están presentes, la energía
mecánica no es constante.
• Si la energía mecánica es constante, escriba la energíainicial total,
i i i E = K + U , en algún punto como la suma de las energías cinética y potencial.
Después escriba una expresión para la energía final total, f f f E = K + U en el
punto final.Puesto que la energía mecánica es constante, iguale las energías
totales y despeje la incógnita.
• Si se presentan fuerzas externas o de fricción (en cuyo caso, la energía
mecánica no es constante),escriba primero expresiones para las energías
inicial total y final total. En este caso, la energía total difiere de la energía inicial
total, y la diferencia es la cantidad de energía disipada porfuerzas no
conservativas. Es decir, aplique la ecuación
i int,nc ext f (K + U) + ΔK + ΔK = (K + U) .
Trabajo de una fuerza. En la figura se muestra cómo varía con la posición una
fuerza que actúasobre una partícula.
Calcule el trabajo de la fuerza cuando la partícula se mueve desde x = 0 hasta x =
6.0 m.
Solución: El trabajo hecho por la fuerza es igual al área bajo la curva desde x = 0hasta x = 6.0 m. Esta área es igual al área de la sección rectangular de x = 0 a x =
4.0 m más el área de la sección triangular de x = 4.0 m a x = 6.0 m. El área del
rectángulo es (4.0) (5.0) N. m =...