Fuerzas No Conservativas

Fuerzas no conservativas
Una fuerza es no conservativa si produce un cambio en la energía mecánica. Por ejemplo, si alguien mueve un objeto sobre una superficie horizontal y lo regresa a la misma posición y al mismo estado de movimiento, pero encuentra que fue necesario realizar una cantidad de trabajo neta sobre el objeto, entonces algo debe haber disipado esa energía transferida al objeto. Esafuerza disipativa se conoce como fricción entre la superficie y el objeto. La fricción es una fuerza disipativa o “No conservativa”. Por contraste, si el objeto se levanta, se requiere trabajo, pero la energía se recupera cuando el objeto deciende. La fuerza gravitacional es una fuerza no disipativa o “no conservativa”.
Suponga que usted mueve un libro entre dos puntos sobre una mesa. Si el librose mueve en una línea recta entre los dos puntos A y B, la perdida de energía mecánica debido a la fricción es mayor (en valor absoluto) que -fd. Por ejemplo, la perdida de la energía mecánica por la fricción a lo largo de la trayectoria semicircular es igual a -f("d/2), donde d es el diámetro del circulo.
Son las fuerzas que se encuentran en la naturaleza pueden dividirse en dos categorias:conservativas y no conservativas.
Una fuerza es conservativa si el trabajo que hace sobre una particula que se mueve entre dos puntos cualesquiera es independiente de la trayectoria seguida pro la partícula. Ademas, el trabajo hecho por una fuerza conservativa ejercida sobre una partícula que se muve por una trayectoria cerrada es cero.
La fuerza de la gravedad es conservativa. El trabajo realizadopor la fuerza gravitacional sobre un objeto que se mueve entre dos puntos culesquiera cerca de la superficie de la tierra es
WG = mgyi - mgyf
Apartir de esto de esto vemos que WG sólo depende de las coordenadas inicial y final del objeto y, en consecuencia es independiente de la trayectoria. Además, WG es cero cuando el objeto se mueve por cualquier trayectoria cerrada (donde yi = yf ).
Podemosasociar una funcion de energía potencial con cualquier fuerza conservativa.
Ug = mgy
La energía potencial gravitacional es la energía almacenada en el campo gravitacional cuando el objeto se levanta contra el campo.
Las funciones de energia potencial son definidas sólo para fuerzas conservativas. En general, el trabajo W hecho sobre un objeto por una fuerza conservativa es igual al valor inicial de laenergia potencial asociada al objeto menos el valor final: Wc = Ui - Uf

Ejercicio de elástica ¿Cuál es el trabajo realizado por la fuerza elástica cuando se empuja un cuerpo donde su deformación es 0. 1 5m a otra de 0.40m, si su constante de elasticidad es de 12 N/m?
Primero se determina la fórmula que se ha de usar:
W=1/2kx2 o Ep=1/2kx2
Usando la segunda fórmula, se tiene que calcular cada unade las energías potenciales y luego se lleva a cabo la diferencia.
Ep=1/2(12 N/m)(0.15)2=0.135 J
Ep=1/2(12 N/m)(0.40)2=0.96 J
Ep=W= 0.96 J-0.135 J=0.825 J

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Energía conservatoria : Una partícula de masa 2.5 kg en movimiento, pasa por un punto a una velocidad de 12 MISy después pasa por otro a 28 m/s. ¿Cuál es el trabajo realizado por todas las fuerzas que actúan sobre ella?
Primero se determina cada una de las fuerzas cinéticas y luego se lleva a cabo la diferencia.

Ec=1/2 mv2
Ec1=1/2 (2.5 kgs)(12 m/s)2=180 J
Ec2=1/2 (2.5 kgs)(28 m/s)2=980 J
W= Ec2-Ec1=980 J-180 J=800 J
Energía potencial: Es la capacidad que posee un cuerpo para realizar un trabajo porefecto de posición o estado en que se encuentra, su cálculo es en base al producto de su peso, por su altura sobre una referencia dada.
Ep = joule o cal
m =kg
g=m/s2
h=m
W = (Trabajo)

Ecuación
Ep=mgh
Ep=W

Energía potencial gravitatoria: Es el producto del peso de un cuerpo por su altura.
Ep = Ph

Energía potencial elástica: Es directamente proporcional a la constante de...