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Introducción
Se denomina energía mecánica a toda aquella manifestación de energía que presentan los cuerpos en razón de su movimiento (energía cinética), de su situación respecto de otro cuerpo ode su estado de deformación (en el caso de los cuerpos elásticos). Por lo tanto, la energía mecánica comprende la suma de las energías potencial, cinética y elástica de un cuerpo en movimiento. Através de esta misma forma de energía se expresa la capacidad que tienen los cuerpos con masa de realizar un trabajo.
Conservación de la energía mecánica
Para sistemas abiertos formados por partículas queinteractúan mediante fuerzas puramente mecánicas o campos conservativos la energía se mantiene constante con el tiempo:
.
Donde:
, es la energía cinética del sistema.
, es la energía potencialgravitacional del sistema.
, es la energía potencial elástica del sistema.
Es importante notar que la energía mecánica así definida permanece constante si únicamente actúan fuerzas conservativassobre las partículas. Sin embargo, existen ejemplos de sistemas de partículas donde la energía mecánica no se conserva:
• 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 "se transforma" en energía del campo electromagnético yviceversa.
• Sistemas termodinámicos que experimentan cambios de estado. En estos sistemas la energía mecánica puede transformarse en energía térmica o energía interna. Cuando hay producción de energíatérmica, en general, existirá disipación y el sistema habrá experimentado un cambio reversible (aunque no en todos los casos). Por lo que en general estos sistemas aun pudiendo experimentar cambiosreversibles sin disipación tampoco conservarán la energía mecánica debido a que la única variable conservada es la energía interna.
• Mecánica de medios continuos disipativos que...