Conservacion de energia

CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA MECÁNICA

1. PROBLEMA
1. Calcular la energía cinética de un cuerpo que cae.
2. Calcular la energía potencial, para una determinada posición de un cuerpo que cae.
3. Comprobar que la energía mecánica total se conserva en la caída de un cuerpo.

2. CONCEPTOS RELACIONADOS
¿Qué es la energía?
Hay un hecho, o si se refiere, una ley, que gobierna todos los fenómenosnaturales conocidos hasta la fecha. No se conoce excepción a esta ley -es exacta hasta donde sabemos. La ley se llama conservación de la energía. Establece que hay cierta cantidad que llamamos energía, que no cambia en los múltiples cambios que ocurre en la naturaleza. Esta es una idea muy abstracta, porque es un principio matemático; significa que hay una cantidad numérica que no cambia cuandoalgo ocurre. No es la descripción de un mecanismo, o de algo concreto; ciertamente es un hecho raro que podamos calcular cierto número y que cuando terminemos de observar que la naturaleza haga sus trucos y calculemos el número otra vez, éste será el mismo. (Algo así como el alfil en un cuadro negro, que después de cierto número de movimientos - cuyos detalles son desconocidos-queda en el mismocuadro. Es una ley de esta naturaleza). Puesto que ésta es una idea abstracta, ilustraremos su significado mediante una analogía.
Imaginemos un niño, tal vez "Daniel el Travieso", que tiene unos bloques que son absolutamente indestructibles, que no pueden dividirse en partes. Cada uno es igual al otro. Supongamos que tiene 28 bloques. Su madre lo coloca con los 28 bloques en una pieza alcomenzar el día. Al final del día, por su curiosidad, ella cuenta los bloques con mucho cuidado, y descubre una ley fenomenal -haga lo que haga con los bloques, ¡siempre quedan 28!. Esto continúa por varios días, hasta que un día hay sólo 27 bloques, pero una pequeña investigación demuestra que hay uno bajo la alfombra -ella debe mirar por todas partes para estar segura de que el número de bloques no hacambiado -. Un día, sin embargo, el número parece cambiar -hay sólo 26 bloques-. Una cuidadosa investigación indica que la ventana estaba abierta, y al mirar hacia fuera se encontraron los otros dos bloques. Otro día, una cuidadosa cuenta indica que ¡hay 30 bloques! Esto causa una gran consternación, hasta que se sabe que Bruce vino a visitarlo, trayendo sus bloques consigo y que dejó unos pocosen casa de Daniel. Después de separar los bloques adicionales cierra la ventana, no deja entrar a Bruce, y entonces todo anda bien, hasta que una vez cuenta y encuentra sólo 25 bloques. Sin embargo, hay una caja en la pieza, una caja de juguetes, y la madre se dirige a abrir la caja de juguetes, pero el niño dice: "No, no abras mi caja de juguetes", y chilla. A la madre no le estaba permitidoabrir la caja de juguetes. Como es extremadamente curiosa, y algo ingeniosa, inventa un ardid. Sabe que un bloque pesa 100 gramos, así que pesa la caja cuando ve 28 bloques y encuentra 500 gramos. Enseguida desea comprobar, pesa la caja de nuevo, resta 500 gramos y divide por cien. Ella descubre lo siguiente:

número de bloques vistos+peso de la caja-500 gramos100 gramos=constante(1)

Enseguida parece que hubiera algunas nuevas desviaciones, pero un estudio cuidadoso indica que el agua sucia de la bañera está cambiando de nivel. El niño está lanzando bloques al agua y ella no puede verlos porque está muy sucia, pero puede saber cuántos bloques hay en el agua agregando otro término a su fórmula. Ya que la altura original del agua era de 15 centímetros y cadabloque eleva el agua medio centímetro, esta nueva fórmula sería:
número de bloques vistos+peso de la caja-500 gramos100 gramos+altura del agua-15 cm0.5 centímetros=constante (2)

En el aumento gradual de la complejidad de su mundo, ella encuentra una serie completa de términos que representan modos de calcular cuántos bloques están en los lugares donde no le está...