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4.7 Conservación de la energía mecánica.

El concepto energía y su conservación.
El concepto de energía es uno de los mas importantes en física y en otras ciencias en general.
La energíaaparece en muchas formas interrelacionadas. Las observaciones en los cambios de la energía han demostrado que ésta se pueda transformar y almacenar, pero no se puede crear ni destruir.

“Las cosas nosurgen de la nada ni se van a la nada, solo hay constantes cambios” (Heráclito 540-475 aC)

El descubrimiento de la propiedad de la transformación y conservación de la energía se consolida a partirdel desarrollo de la tecnología de la termotecnia (finales del siglo XVIII) en los intentos por corregir la ineficiencia de las máquinas de vapor.

Un sistema mecánico se clasifica como conservativosi no hay entrada ni salida de masa ni energía de cualquier tipo a través de sus fronteras. La cantidad de energía mecánica total interna se conserva constante.

Transformación de la energíacinética a potencial, y viceversa.

La energía mecánica se compone de dos tipos: la cinética y la potencial. Em = K + U

Para un sistema conservativo se tiene:
Em = K + U = constante

Sila cantidad de energía total no varía entonces
ΔEm = 0

ΔEm = ΔK + ΔU = 0

por lo tanto

ΔK = -ΔU (sistema conservativo)

Esta expresión se interpreta como:
Un aumento en laenergía cinética conlleva una disminución en la energía potencial en la misma cantidad, y viceversa.

K – K0 = -(U - U0)

K + U = K0 + U0

½ m(v)2 + mgh = mgh0 +½ m(v0)2



K | U |
100 | 0 |
75 | 25 |
50 | 50 |
25 | 75 |
0 | 100 |
| |
| |

La caída libre de un cuerpo es un claro ejemplo de la transformación de la energía potencialgravitacional en energía cinética.
En la caída libre de un objeto, se tiene que, conforme el objeto va cayendo, su energía potencial va disminuyendo, y su energía cinética va aumentando en la...
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