Energia Potencial

Páginas: 8 (1796 palabras) Publicado: 31 de mayo de 2012
ENERGÍA POTENCIAL Y FUERZAS CONSERVATIVAS
Resumen:La energía potencial es la capacidad que tienen los cuerpos para realizar un trabajo, dependiendo de la configuración que tengan en un sistema de cuerpos que ejercen fuerzas entre sí. Puede pensarse como la energía almacenada en un sistema, o como una medida del trabajo que un sistema puede entregar. Más rigurosamente, la energía potencial esuna magnitud escalar asociada a un campo de fuerzas (o como en elasticidad un campo tensorial de tensiones). Cuando la energía potencial está asociada a un campo de fuerzas, la diferencia entre los valores del campo en dos puntos A y B es igual al trabajo realizado por la fuerza para cualquier recorrido entre B y A.Una fuerza es conservativa si el trabajo que realiza sobre un cuerpo que se mueveentre dos puntos es independiente del camino seguido por el cuerpo, el trabajo realizado por una fuerza conservativa sobre un cuerpo que se mueve en una trayectoria cerrada es cero.Palabras claves:Gravitatoria, electrostática, elástica, conservativilidad.Introducción:Un peso suspendido de una cuerda tiene energía potencial debido a su posición, puesto que este puede realizar trabajo al trampolín detres metros de altura, tenemos 3 veces más energía que en el trampolín de 1 metro. La energía potencial que depende de la altura se llama energía potencial gravitatoria. El peso determina también la cantidad de Epg que tiene un objeto. El dicho “Cuanto más grandes son, con más ruido caen” es una referencia al efecto del peso en la energía gravitacional. Tienes mucha más Epg si cargas una mochilapesada que si cargas una liviana. Si bien la fuerza gravitacional varía junto a la altura, la diferencia es muy pequeña como para ser considerada, por lo que se considera a la aceleración de la gravedad como una constante. En la tierra por ejemplo, la aceleración de la gravedad es considerada de 9,8 m/s2 en cualquier parte. En cambio en la luna, cuya gravedad es muy inferior, se generaliza el valorde 1,66 m/s2.La relación entre la energía potencial gravitatoria, el peso y la altura, puede expresarse con la siguiente fórmula: Epg=peso*alturaSegún esta fórmula, cuanto mayor es el peso, mayor es la Epg. Cuanto mayor es la altura sobre una superficie, mayor es la energía potencial gravitacional.Este tipo de energía está asociada con el grado de separación entre dos cuerpos, los cuales se atraenmediante la fuerza gravitacional.Integrando:Lo que, comparando con la expresión inicial para el trabajo, nos permite identificar la variación de energía potencial.De forma general se toma como origen para la energía potencial el infinito, de modo que cuando la distancia entre las dos cargas es infinita, la energía potencial entre ambas es nula. Por tanto, la energía potencial de un sistema de doscargas puntuales q1 y q2 que están separadas una distancia r es:Energía potencial elásticaUn cuerpo elástico es aquel cuerpo deformable que recupera su forma y tamaño originales después de deformarse. La deformación de estos cuerpos es causada por una fuerza externa que actúa sobre ellos. Para definir la energía potencial elástica se introduce el concepto de un resorte ideal, que es aquel que secomporta como un cuerpo elástico, ejerciendo una fuerza en su proceso de deformación. Cuando un resorte ideal está estirado cierta longitud x (m), éste quiere volver a su longitud y forma original; es decir, cuando no está estirado. Para intentar lograrlo, el resorte ejerce una fuerza Fe definida por: La energía potencial elástica Uelse define de igual manera que la energía potencial elástica: a partir del trabajo realizado por la fuerza presente. Entonces:Suponga que entre la deformación x, existen dos puntos x(1) Y x(2), como se muestra en la figura siguiente. El resorte está inicialmente deformado. El trabajo realizado sobre el bloque (trabajo hecho por el resorte) de x(1) a x(2) es: El cambio de energía potencial elástica...
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