Energía y conservación

Energía y conservación de la energía.
Energía
Es la capacidad de poner en movimiento o transformar algo, es una magnitud abstracta que está ligado al estado dinámico de un sistema cerrado y que permanece invariable con el tiempo. Se trata de una abstracción que se le asigna al estado de un sistema físico.
Medida de la energía
En general, no se puede conocer la energía total de un cuerpo. Sinembargo, es posible medir su aumento o su disminución.
Un cuerpo que realiza trabajo gasta capacidad para realizarlo y, por tanto, disminuye su energía. Por el contrario, si el cuerpo recibe trabajo del exterior, aumenta su capacidad para producirlo y su energía crece.
La energía se transmite de un cuerpo a otro cuando hay realización de trabajo; el cuerpo que produce trabajo transmite energíaal cuerpo sobre el cual se realiza. Por ejemplo, parte de la energía química de los músculos de un futbolista pasa al balón al hacer el trabajo de impulsarlo. El balón, por haber absorbido trabajo, aumenta su energía en forma de energía mecánica y el futbolista, por el contrario, la disminuye en la misma proporción.
La energía transmitida de un cuerpo a otro se mide por el trabajo realizado. Poresta razón, la energía se expresa en las mismas unidades que el trabajo.
En el SI la unidad se denomina julio y, en el ST, kilopondímetro. No obstante, de modo tradicional la energía eléctrica se mide en kilovatios · hora y la energía calorífica, sobre todo la contenida en los alimentos, se mide en calorías.
Energía mecánica
Las formas de energía que se pueden determinar midiendo distancias,tiempos y masas se conocen globalmente como energía mecánica. Esto quiere decir que se mide la energía teniendo en cuenta el movimiento o la posición de los objetos. La energía mecánica incluye a la energía cinética, la energía gravitatoria y la energía potencial elástica.
* Energía cinética
Todo objeto en movimiento puede realizar trabajo, ya que, por ejemplo, es capaz de desplazar a otro y,por tanto, posee cierta energía.
Considera el caso de un coche que marcha a gran velocidad y que choca contra una farola (grafico a continuación). El trabajo desarrollado al doblarla es una consecuencia de su velocidad. Si el coche hubiera llevado una velocidad inferior, los desperfectos ocasionados habrían sido menores, la capacidad para realizar trabajo habría sido menor.

La capacidad de loscuerpos para producir trabajo por el hecho de estar moviéndose se llama energía cinética.
La energía cinética adquirida por un cuerpo se puede medir por el trabajo realizado sobre él para ponerlo en movimiento o por el trabajo que el cuerpo realiza hasta pararse.
Con el fin de determinar la ecuación que permite calcular el valor de la energía cinética, se puede considerar el siguiente caso: uncuerpo de masa m está en reposo, se le aplica una fuerza constante F y, por efecto de ella, el cuerpo adquiere en t segundos una velocidad v (grafico a continuación).

Si e es la distancia que recorre el cuerpo, la fuerza aplicada realiza un trabajo: W = F · e.
Si se emplea la ecuación fundamental de la dinámica F = m · a, y por tener un movimiento uniformemente acelerado, partiendo del reposo,la ecuación del espacio e = a · t2/2, se obtendrá:
W = F · e = m · a · (a · t2/2) = m · (a · t)2/2.
El producto a · t es el valor del módulo de la velocidad adquirida por el cuerpo, entonces: W = m · v2/2 y por tanto la energía adquirida puede expresarse como: Ec = m · v2/2. Esta fórmula, obtenida en un caso vale, sin embargo, para calcular la energía cinética de cualquier cuerpo de masa m yvelocidad v.
* Energía potencial gravitatoria
En un número de circo, un acróbata sube a una plataforma y se lanza sobre un trampolín, con lo que eleva a su compañero y así realiza un trabajo sobre él (grafico a continuación).Es evidente que si se sube a una plataforma más alta, su capacidad para realizar trabajo será mayor.

La energía que tiene un cuerpo elevado, debida a su posición sobre...