Conservacion De La Energia

Conservación de la energía
La ley de la conservación de la energía 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 quela energía no puede crearse ni destruirse, sólo se puede cambiar de una forma a otra, por ejemplo, cuando la energía eléctrica se transforma en energía calorífica en un calefactor.
Sistema mecánico en el cual se conserva la energía, para choque perfectamente elástico y ausencia de razonamiento.

Con mucha frecuencia, a rapideces relativamente bajas tiene un lugar un intercambio entre lasenergías potencial y cinética. Supongamos que se levanta una masa m hasta una altura h y luego se le deja caer. Una fuerza externa ha incrementado la energía del sistema, dándole una energía potencial U=mgh en le punto mas alto. Esta es la energía total disponible para el sistema y no puede modificarse a menos que se enfrente a una fuerza de resistencia externa. En la medida en que la masa cae, suenergía potencial disminuye debido a que se reduce la altura sobre el piso. La perdida de energía potencial reaparece en forma de energía cinética de movimiento. En ausencia de la resistencia del aire total (U + K) permanece igual. La energía potencial sigue transformándose en energía cinética hasta que la masa llega al piso (h = 0).

Si no hay fricción, la energía total (U + K ) es constante. Es lamisma en la parte superior, a la mitad, en la parte inferior o en cualquier otro punto de la trayectoria.

En esta posición final, la energía cinética es igual a la energía total, y la energía potencial es cero. Es imposible señalar la suma de U y K es la misma en cualquier punto durante la caída. Si denotamos la energía total de un sistema con “E”, entonces podemos escribir:
Energía total =energía cinética + energía potencial = constante
E = K + U = constante
En el ejemplo de una pelota que cae, se dice que la energía mecánica se conserva. En la parte más alta la energía total es mgh, en tanto que en la parte mas baja es mv, si despreciamos la resistencia del aire. Ahora estamos listos para anunciar el principio de “conservación de la energía mecánica”:
“Conservación de la energíamecánica: En ausencia de resistencia del aire o de otras fuerzas disipadoras, la suma de las energías potencial y cinética es una constante, siempre que no se añada ninguna otra energía al sistema.
La energía mecánica se puede presentar en diversas formas.

Siempre que se aplique este principio resulta conveniente pensar en el principio y el fin del proceso de que se trate en cualquiera de esosdos puntos, si hay velocidad v, existe una energía cinética K; si hay altura h, hay energía potencial . Si asignamos los subíndices 0 y f a los puntos inicial y final respectivamente, podemos escribir:
“Energía total en el punto inicial = energía total en el punto final”

O, con base en las formas apropiadas:

Desde luego, esta ecuación se aplica estrictamente solo en los caos donde no hayfuerzas de fricción y no se añade energía al sistema.
En el ejemplo donde se plantea el caso de un objeto que cae a partir del reposo desde una altura inicial , la energía total inicial es igual a , y la energía total final es . Por tanto:

Resolviendo esta relación para obtenemos una ecuación útil para determinar la velocidad final a partir de las consideraciones generales sobre la energíade un cuerpo que cae desde el reposo sin que ofrece la fricción:

Cabe señalar que la masa no es importante al determinar la velocidad final, ya que aparece en todas las formulas de la energía. Una gran ventaja que ofrece esta método es que la velocidad final se calcula a partir de los estados inicial y final de la energía. Si no hay fricción, la trayectoria seguida no importa. Por ejemplo,...