Tarea

1. La energía potencial o de posición se debe a la altura a la cual se ha elevado un cuerpo. Por ejemplo, la energía potencial de un libro será mayor si está en la parte más alta de un librero que en su parte más baja. También al estirar una liga de hule (banda elástica) o cuando se comprime un resorte, éstos tienen energía potencial, debida a su arreglo molecular, cuyo resultado es unapropiedad conocida como elasticidad.
2. La energía cinética o energía de movimiento, como su nombre lo indica, se debe al movimiento de un cuerpo. Por ejemplo, mientras el libro cae desde la parte superior del librero se dice que la energía es de movimiento
ENERGÍA POTENCIAL Y ENERGÍA CINÉTICA
La materia en ciertas condiciones tiene la capacidad de hacer trabajo. Por ejemplo:
* Un cuerpo pesadoy suspendido a gran altura puede hacer trabajo sobre un pilote si se deja caer sobre él.
* Un resorte comprimido puede disparar un proyectil.
* Una caída de agua puede hacer trabajo al mover una turbina.
* El cuerpo pesado y suspendido y el resorte comprimido tienen energía de posición, en tanto que la caída de agua tiene energía en movimiento.
* Esta capacidad para hacer trabajose llama energía.
* La energía mecánica existe en dos formas: la energía de posición o energía potencial (Ep) y la energía de movimiento o energía cinética (Ec).
     Al tomar un martillo para clavar, se realiza lo siguiente:
1. Al elevar el martillo una distancia se efectúa un trabajo sobre el martillo.
2. energía potencial del martillo ha aumentado respecto de su posición original(posición A). Entonces:
W = m g h
W = Ep
     Esta energía potencial (Ep) se transforma en energía cinética (Ec) cuando al bajar (al moverse) el martillo golpea al clavo, haciendo trabajo sobre éste. Un cuerpo con energía cinética hace trabajo sobre otro cuerpo cuando es detenido por éste o cuando se disminuye su velocidad.
Como la energía potencial consiste en el trabajo hecho sobre uncuerpo para levantarlo respecto a un nivel (que se escoge como cero), entonces:
El trabajo es: W = P · h
La energía potencial es: Ep = P · h
En donde el peso se mide en newtons y la altura en metros.
Entonces: [Ep] = N · m = joule
Por otra parte, y de acuerdo con los ejemplos vistos, es posible darse cuenta que la capacidad para realizar trabajo que tiene un cuerpo en movimiento –su energíacinética–, será mayor cuanto mayor sea:
su masa (m)
su velocidad (v)
Se puede demostrar que la energía cinética de un cuerpo está dada por la siguiente expresión:
En donde la masa se mide en kilogramos y la velocidad en metros sobre segundo. Obsérvese que la unidad de energía potencial y de energía cinética es igual a la unidad de trabajo.
     Ejemplo:
     Pedro deja caer una pelota cuya masaes de 0.425 kg (m = 0.425 kg) desde la ventana A de un edificio. La ventana se encuentra a 10 m de altura sobre el nivel del suelo.
a. ¿Cuál será la velocidad de la pelota un instante antes de chocar contra el suelo?
Solución: Para calcular la velocidad se utiliza la siguiente ecuación:
Como la velocidad inicial de la pelota es cero, entonces.
Al despejar queda: v = a t.
Datos:
v = ?a. ¿Cuál es el trabajo que realizó Pedro para subir la pelota desde el suelo hasta la ventana A?
 
Solución: El trabajo es el producto de la fuerza por la distancia. O sea, el peso (m g) por la altura (h).
a. ¿Cuál es la energía potencial de la pelota en la ventana A?
Solución:
Ep = m g h
p = 41.65 joules
 
b. ¿Cuál es la energía cinética de la pelota un instante antes de quechoque con el suelo?
 
     De esta forma se demuestra que toda la Ep que tiene la pelota en la ventana A se ha transformado en Ec de la pelota antes de tocar el suelo. Analícese la siguiente tabla y véase las conclusiones
 Si no se toman en cuenta las fuerzas de fricción:
     La energía potencial + la energía cinética = constante
Ep + Ec = K
     Tomando en cuenta las fuerzas de fricción:...