energia mecanica

ENERGIA MECANICA


Es la energía que se debe a la posición y al movimiento de un cuerpo, por lo tanto, es la suma de las energías potencial ycinética de un sistema mecánico. También estudia el equilibrio y el movimiento de los cuerpos sometidos a la acción de fuerzas.



Para sistemas abiertos formados por partículas que interactúan mediante fuerzas puramente mecánicas o camposconservativos la energía se mantiene constante con el tiempo:

.

Dónde:

, es la energía cinética del sistema.
, es la energía potencial gravitacional del sistema.
, es la energía potencial elástica del sistema.


TRABAJO ELECTRICO

Es el trabajo que se necesita para mover una unidad de carga de un punto a otro del campo eléctrico y también se le llama potencial eléctrico donde esel trabajo que debe realizar un campo electrostático para mover una carga positiva q desde dicho punto hasta el punto de referencia dividido por unidad de carga de prueba. Dicho de otra forma, es el trabajo que debe realizar una fuerza externa para traer una carga positiva unitaria q desde el punto de referencia hasta el punto considerado en contra de la fuerza eléctrica. Matemáticamente se expresa por:TRABAJO DE EJE (FLECHA)

Es la máxima cantidad de trabajo que se puede obtener del flujo de un fluido a través de algún componente del equipo donde se realiza trabajo (es también la mínima cantidad de trabajo que tendría que ser suministrada a un fluido cuando pasa por un dispositivo donde se realiza trabajo).

La máxima cantidad de trabajo que puede obtenerse del sistema se logra solomediante un proceso internamente reversible, cualquier proceso real entre los mismos dos estados producirá una cantidad menor. O en forma análoga, la mínima cantidad de trabajo que se debe suministrar a un cuerpo se obtiene mediante un proceso cuasi estático.

TRABAJO DE RESORTE

La ley de elasticidad de Hooke o ley de Hooke, originalmente formulada para casos del estiramiento longitudinal,establece que el alargamiento unitario que experimenta un material elástico es directamente proporcional a la fuerza aplicada:



siendo  el alargamiento,  la longitud original, : módulo de Young,  la sección transversal de la pieza estirada. La ley se aplica a materiales elásticos hasta un límite denominado límite elástico.
Esta ley recibe su nombre de Robert Hooke, físico británico contemporáneode Isaac Newton, y contribuyente prolífico de la arquitectura.

Esta ley comprende numerosas disciplinas, siendo utilizada en ingeniería y construcción, así como en la ciencia de los materiales. Ante el temor de que alguien se apoderara de su descubrimiento, Hooke lo publicó en forma de un famoso anagrama, ceiiinosssttuv, revelando su contenido un par de años más tarde.

LEY DE HOOKE PARA LOSRESORTES

La forma más común de representar matemáticamente la Ley de Hooke es mediante la ecuación del muelle o resorte, donde se relaciona la fuerza  ejercida en el resorte con la elongación o alargamiento  producido:



donde  se llama constante elástica del resorte y  es su elongación o variación que experimenta su longitud.

La energía de deformación o energía potencialelástica  asociada al estiramiento del resorte viene dada por la siguiente ecuación:



Es importante notar que la  antes definida depende de la longitud del muelle y de su constitución. Definiremos ahora una constante intrínseca del resorte independiente de la longitud de este y estableceremos así la ley diferencial constitutiva de un muelle. Multiplicando  por la longitud total, y llamando alproducto  o  intrínseca, se tiene:



Llamaremos  a la tensión en una sección del muelle situada una distancia x de uno de sus extremos que tomamos como origen de coordenadas,  a la constante de un pequeño trozo de muelle de longitud  a la misma distancia y  al alargamiento de ese pequeño trozo en virtud de la aplicación de la fuerza . Por la ley del muelle completo:


Tomando el límite:



que...