Conservacion De La Energia

LA CONSERVACION DE LA ENERGIA

La energía mecánica total de un sistema es constante cuando actúan dentro del sistema sólo fuerzas conservativas. Asimismo podemos asociar una función energia potencial con cada fuerza conservativa. Por otra parte, la energia mecanica se pierde cuando esta presentes furzas no conservativas, como la friccíon.

En el estudio de la termodinámica encontraremos quela energia pude transformarse en energia interna del sistema. Por ejemplo, cuando un bloque desliza sobre una superficie rugoza, la energia mecanica perdida se transforma en energía interna almacenada temporalmente en el bloque y en la superficie, lo que se evidencia por un incremento mensurable en la temperatura del bloque. Veremos que en una escala submicroscópica esta energía interna estáasociada a la vibracion de los atomos en torno a sus posiciones de eqilibrio. Tal movimiento atómico interno tiene energía cinetica y potencial. Por tanto, si a este incremento en la energía interna del sistema lo incluimos en nuetra expresión de la energía, la energia total se conserva

Este es sólo un ejemplo de cómo podemos analizar un sistema aislado y encontrar siempre que su energía total nocambia, siempre que se tomen en cuenta todas las formas de energía. Esto significa que, la energía nunca pude crearse ni destruirse. La energía puede transformarse de una forma en otra, pero la energía total de un sistema aislado siempre es constante. Desde un punto de vista universal, podemos decir que la energía total del universo es constante. Si una parte del universo gana energía en algunaforma, otra parte debe perder una cantidad igual de energía. No se ha encontrado ninguna violacion a este principio.

Un objeto que se mantiene a cierta altura h sobre el suelo no tiene energia cinetica, pero, hay una energia potencial gravitacional asociada igual a mgh relativa al suelo si el campo gavitacional está incluido como parte del sistema. Si el objeto se suelta, cae hacia el piso, yconforme cae su velocidad y en consecuencia su energía cinetica aumenta,en tanto que la energía potencial disminuye. Si se ignoran los factores como la resistencia del aire, toda la energía potencial que el objeto pierde cuando cae aparece como energía cinetica. En otras palabras, las suma de las energías cineticas y potencial, conocida como energía mecanica E, permanece constante en el tiempo. Este esun ejemplo de la conservación de la energía. En el caso de un objeto en caida libre, este principio nos dice que cualquier aumento (o disminución) en la energía potencial se acompaña por una disminución (o aumento) igual en la energía cinetica.

Puesto que la energía mecanica total E se define como la suma de las energías cinetica y potencial, podemos escribir.

E=K + U

Por consiguiente, esposible aplicar la conservacion de la energía en la forma Ei =Ef, o

Ki + Ui = Kf +Uf

La conservación de la energía requiere que la energía mecanica total de un sistema permanezca constante en culquier sistema aislado de objetos que interactuan sólo a atraves de fuerzas conservativas.

Energía potencial

Un objeto con energía cinetica puede realizar trabajo sobre otro objeto, como loilustra el movimiento de un martillo de un martillo que clava un clavo en la pared. Veremos ahora que un objeto tambien puede ralizar trabajo por efecto de la energía que produce su posición en el espacio. Cuando un objeto cae en un campo gravitacional, el campo ejerce una fuerza sobre el en la direccion de su movimiento, efectuando trabajo sobre el, con lo cual incrementa su energía cinetica.Concidere un ladrillo que se dejo caer desde el reposo directamente sobre el clavo de una tabla que está horizontal sobre el suelo. Cuando es soltado el ladrillo cae hacia la tierra ganando velocidad y, en consecuencia, ganando energía cinetica. Gracias a su posición en el espacio, el ladrillo tiene energía potencial (tiene el potencial para hacer trabajo), la cual se convierte en energía conforme...