Fuerzas conservativas

4.5.-Fuerza conservativa
Fuerzas conservativas:
Una fuerza es conservativa cuando el trabajo de dicha fuerza es igual a la diferencia entre los valores inicial y final de una función que sólo depende de las coordenadas. A dicha función se le denomina energía potencial.
Características:
* El trabajo de una fuerza conservativa no depende del camino seguido para ir del punto A al punto B.
* Eltrabajo de una fuerza conservativa a lo largo de un camino cerrado es cero.
* Sólo depende de las posiciones inicial y final, y no de la trayectoria del recorrido.

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 para desplazarse entre ambos.

También es considerada como la fuerza quegenera un Campo Conservativo. Técnicamente, se habla de que las fuerzas conservativas son provenientes de un gradiente de campo potencial, o equivalentemente, que son fuerzas provenientes de campos irrotacionales.
Son conservativas, por ejemplo, las fuerzas:
*Fuerza Gravitacional
*Fuerza Elástica
*Fuerza Electrostática
4.6.-Conservación de la energía
La ley de la conservación de laenergía constituye el primer principio de la termodinámica y afirma que la cantidad total de energía en cualquier sistema aislado (sin interacción con ningún otro sistema) permanece invariable con el tiempo, aunque dicha energía puede transformarse en otra forma de energía. En resumen, la ley de la conservación de la energía afirma que la energía no puede crearse ni destruirse, sólo se puede cambiar deuna forma a otra, por ejemplo, cuando la energía eléctrica se transforma en energía calorífica en un calefactor. Dicho de otra forma: la energía puede transformarse de una forma a otra o transferirse de un cuerpo a otro, pero en su conjunto permanece estable (o constante).
¿Se conserva la energía?
Una situación especialmente interesante sucede cuando no se realiza trabajo exterior sobre elsistema, es decir, o no se ejercen fuerzas exteriores o, si se ejercen sobre alguna parte del sistema, su punto de aplicación no se desplaza o lo hace perpendicularmente a la fuerza, de manera que su trabajo es nulo. En este caso, el sistema podrá cambiar de estado, pero de manera que no cambie su energía mecánica:
Si Wext = ΔE y Wext= 0 → ΔE = 0
La energía del sistema no cambiará, se «conservará».En general, podemos decir que el trabajo realizado es igual al incremento (positivo o negativo) que han sufrido las energías:
Wext = ΔEP + ΔEC = (EP final - EP inicial) + (EC final - EC inicial)
Cuando el trabajo tiene valor negativo, debemos conservar su signo a la hora de sustituirlo en la ecuación.
Se dice entonces que la energía no se crea ni se destruye, solo se transfiere a otros cuerposo se transforma en otras formas de energía.
Este principio, uno de los más importantes de física, es conocido como principio de conservación de la energía.
En el caso del patinador de la ilustración siguiente, la energía cinética y la potencial se van transformando una en otra según se mueve de un lado para otro.
Conservación de la energía y termodinámica
Dentro de los sistemastermodinámicos, una consecuencia de la ley de conservación de la energía es la llamada primera ley de la termodinámica, la cual establece que, al suministrar una determinada cantidad de energía térmica (Q) a un sistema, esta cantidad de energía será igual a la diferencia del incremento de la energía interna del sistema (ΔU) menos el trabajo (W) efectuado por el sistema sobre sus alrededores:

Aunque laenergía no se pierde, se degrada de acuerdo con la segunda ley de la termodinámica. En un proceso irreversible, la entropía de un sistema aislado aumenta y no es posible devolverlo al estado termodinámico físico anterior. Así un sistema físico aislado puede cambiar su estado a otro con la misma energía pero con dicha energía en una forma menos aprovechable. Por ejemplo, un movimiento con fricción es...