Energia Mecanica

UNIVERSIDAD AUTONOMA DE GUERRERO
UNIDAD ACADEMICA DE CIENCIAS AMBIENTALES

CONSERVACION DE LA ENERGIA

MATERIA: FISICA AMBIENTAL
PROF: IGNACIO
PRIMER SEMESTRE
GRUPO: 102
TURNO: VESPERTINO
EQUIPO:
ARELLANES DOMINGUEZ JESSICA ENDIRA
ARIZA CHAVEZ MONICA RAQUEL
MENA SALINAS MIGUEL ANGEL

CONSERVACION DE LA ENERGIA

La ley de la conservación de la energía afirma que la energía nopuede crearse ni destruirse, sólo se puede cambiar de una forma a otra, por ejemplo, cuando la energía eléctrica se transforma energía calorífica en un calefactor.
La energía mecánica total de un sistema es constante cuando actúan dentro del sistema sólo fuerzas conservativas. Asimismo podemos asociar una función energía potencial con cada fuerza conservativa. Por otra parte, la energía mecánica sepierde cuando esta presentes fuerzas no conservativas, como la fricción.
Transformación de la energía
Para la optimización de recursos y la adaptación a nuestros usos, necesitamos transformar unas formas de energía en otras. Todas ellas se pueden transformar en otra cumpliendo los siguientes principios termodinámicos:
“La energía no se crea ni se destruye; sólo se transforma”. De este modo, lacantidad de energía inicial es igual a la final.
“La energía se degrada continuamente hacia una forma de energía de menor calidad (energía térmica)”. Dicho de otro modo, ninguna transformación se realiza con un 100% de rendimiento, ya que siempre se producen unas pérdidas de energía térmica no recuperable. El rendimiento de un sistema energético es la relación entre la energía obtenida y la quesuministramos al sistema.

Un objeto que se mantiene a cierta altura h sobre el suelo no tiene energía cinética, pero, hay una energía potencial gravitacional asociada igual a mgh relativa al suelo si el campo gavitacional está incluido como parte del sistema. Si el objeto se suelta, cae hacia el piso, y conforme cae su velocidad y en consecuencia su energía cinética aumenta, en tanto que laenergía potencial disminuye. Si se ignoran los factores como la resistencia del aire, toda la energía potencial que el objeto pierde cuando cae aparece como energía cinética. En otras palabras, las suma de las energías cinéticas y potencial, conocida como energía mecánica E, permanece constante en el tiempo. Este es un ejemplo de la conservación de la energía. En el caso de un objeto en caída libre,este principio nos dice que cualquier aumento (o disminución) en la energía potencial se acompaña por una disminución (o aumento) igual en la energía cinética.
Puesto que la energía mecánica total E se define como la suma de las energías cinética y potencial, podemos escribir.
E=K+U

Por consiguiente, es posible aplicar la conservación de la energía en la forma Ei =Ef., o Ki+Ui=Kf+UfLa conservación de la energía requiere que la energía mecánica total de un sistema permanezca constante en cualquier sistema aislado de objetos que interactúan sólo a través de fuerzas conservativas.
EJEMPLOS
Es fácil ver que el trabajo mecánico que realiza la fuerza de gravedad sobre una piedra de masa m que se suelta desde una altura h es, respecto del suelo, T = mgh e igual a en que es larapidez con que llega al suelo. Como se ilustra en la figura 20, la piedra que cae posee los dos tipos de energía.

La primera cantidad (la energía potencial o posicional) corresponde a la que posee un cuerpo debido a la posición que ocupa; la denominamos energía potencial gravitatoria y la podemos escribir como EP = mgh. La segunda cantidad, que corresponde a la energía que posee un cuerpo por elhecho de estar trasladándose con cierta rapidez, la denominamos energía cinética de traslación y la podemos escribir como.
Si la piedra estuviera girando sobre sí misma en relación a un eje con una rapidez angular y un momento de inercia I, tendría también una energía cinética de rotación, que se puede calcular como . En los ejemplos que veremos a continuación consideraremos situaciones en...