Fuerza conservativa y no conservativa

Asignatura #1
Jesús Bernaez: 23.609.733
Jorge Dewin: 23 633 117
Fernando Lares: 22. O36. 399
Fuerza conservativa y no conservativa
Fuerzas conservativas
Para un cuerpo de masa m que se mueve del punto 1 al 2 y luego del punto 2 al 1.
Una fuerza es conservativa si el trabajo efectuado por ella sobre una partícula que se mueve en cualquier viaje de ida y vuelta es 0.
Δ EM = 0
Δ EM :Variación de la energía mecánica.
Trabajo de fuerzas conservativas:
Formula#1 L = Δ EM
Formula#2 Δ EM = Δ Ec + Δ Ep
Formula#3 L = Δ Ec + Δ Ep
Fuerzas no conservativas
Para un cuerpo de masa m que se mueve del punto 1 al 2 y luego del punto 2 al 1.
Una fuerza es no conservativa si el trabajo efectuado por ella sobre una partícula que se mueve en cualquier viaje de ida y vuelta es distinto de 0.Δ EM ≠ 0
Δ EM = HO
Δ EM: Variación de la energía mecánica.
HO: Trabajo de la fuerza de rozamiento.
Trabajo de fuerzas no conservativas:
Formula#4 L = Δ EM + HO
Formula#5 L = Δ Ec + Δ Ep + HO
Formula#6 Siendo: HO = Fr.d
Potencia
La potencia desarrollada por una fuerza aplicada a un cuerpo es el trabajo realizado por ésta durante el tiempo de aplicación. La potencia se expresa en watt (W).Formula#7 P = L / t
Formula#8 P = F.d / t
Formula#9 v = d / t
Formula#10 P = F.v
También:
Formula#11: P = (Δ Ec + Δ Ep + HO)/t
Si no hay fuerza de rozamiento
Formula#12 P = (Δ Ec +Δ Ep)/t
Si no cambio su altura
Formula#13 P = (Δ Ec)/t
P: potencia
Caballo de vapor: Unidad tradicional para expresar la potencia mecánica, es decir, el trabajo mecánico que puede realizar un motor por unidadde tiempo; suele abreviarse por CV. En el Sistema Internacional de unidades, la unidad de potencia es el vatio; 1 caballo de vapor equivale a 736 vatios. Su valor original era, por definición, 75 kilográmetros por segundo.

Imagen #1

En un campo conservativo, el trabajo realizado para ir del punto A al punto B depende sólo de A y de B: es independiente de la trayectoria que se utilice paradesplazarse entre ambos.

Energía potencial
Cuando se levanta un objeto desde el suelo hasta la superficie de una mesa, por ejemplo, se realiza trabajo al tener que vencer la fuerza de la gravedad, dirigida hacia abajo; la energía comunicada al cuerpo por este trabajo aumenta su energía potencial. Si se realiza trabajo para elevar un objeto a una altura superior, se almacena energía en forma deenergía potencial gravitatoria.
Cuando un cuerpo varía su altura desarrolla energía potencial.
Formula#14 Ep = m.g.h
Formula#15 L = F.d  L = Ep  P.d = m.g.h
Ep: Energía potencial.
El trabajo realizado por la fuerza peso es igual a la variación de la energía potencial.
Formula#16 Δ Ep = Ep2 - Ep1
Formula#17 L = Ep2 - Ep1
Formula# 18P.d = m.g.(h2 - h1)
Δ Ep: Variación de la energíapotencial.
En todas las transformaciones entre un tipo de energía y otro se conserva la energía total, y se conoce como teorema de la energía mecánica (Δ EM). Por ejemplo, si se ejerce trabajo sobre una pelota de goma para levantarla, se aumenta su energía potencial gravitatoria. Si se deja caer la pelota, esta energía potencial gravitatoria se convierte en energía cinética. Cuando la pelota chocacontra el suelo, se deforma y se produce fricción entre las moléculas de su material. Esta fricción se transforma en calor o energía térmica.

Imagen #2
Se mide el tiempo que tarda una pesa en recorrer una determinada altura, partiendo del reposo. A partir de este dato, de las masas de las pesas, y de los radios interior y exterior de la rueda, se calcula el momento de inercia por dosprocedimientos
• Aplicando las ecuaciones de la dinámica
• Aplicando el principio de conservación de la energía
Describiremos a continuación, cada una de los tres experiencias desde el más sencilla a la más complicada


Energía gravitacional
La Teoría de la Equivalencia Global (TEG) es, por su origen, una teoría científica; pero no pretende entrar en detalles técnicos excesivamente matemáticos,...