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En mecánica, se denomina energía mecánica a la suma de las energías cinética y potencial (de los diversos tipos). En la energía potencial puede considerarse también la energía potencial elástica,aunque esto suele aplicarse en el estudio de problemas de ingeniería y no de física. Expresa la capacidad que poseen los cuerpos con masa de efectuar un trabajo.
Conservación de la energía mecánicaPara sistemas abiertos formados por partículas que interactúan mediante fuerzas puramente mecánicas o campos conservativos la energía se mantiene constante con el tiempo:
Es importante notar que laenergía mecánica así definida permanece constante si únicamente actúan fuerzas conservativas sobre las partículas. Sin embargo existen ejemplos de sistemas de partículas donde la energía mecánica no seconserva:
Sistemas de partículas cargadas en movimiento. En ese caso los campos magnéticos no derivan de un potencial y la energía mecánica no se conserva, ya que parte de la energía mecánica "seconvierte" en energía del campo electromagnético y viceversa.
Sistemas con fuerzas disipativas. Las fuerzas disipativas como el rozamiento o fricción entre sólidos, entre un sólido y un fluido no puedenser tratadas de modo puramente mecánica ya que implican la conversión de energía mecánica en energía calorífica.
Energía cinética de una partícula
Energía potencial asociada a campos de fuerzas
Laenergía potencial puede definirse solamente cuando la fuerza es conservativa, es decir, que cumpla con alguna de las siguientes propiedades:
El trabajo realizado por la fuerza entre dos puntos esindependiente del camino recorrido.
El trabajo realizado por la fuerza para cualquier camino cerrado es nulo.
Cuando el rotor de F es cero.
Se puede demostrar que todas las propiedades son equivalentes (esdecir, que cualquiera de ellas implica la otra). En estas condiciones, la energía potencial se define como
También puede recorrerse el camino inverso: suponer la existencia una función energía...
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