mecanica racional energia potencial

 Energia Potencial


Si en cada punto del espacio donde está definido un campo de fuerzas existe una función escalar U(x,y,z) tal que al derivarla se obtiene la fuerza que actúa en dichopunto cambiada de signo, a esa función se le llama potencial.
Las relaciones entre las componentes de la fuerza y el potencial son:


Se dice que el campo de fuerzas deriva de unpotencial o que es conservativo.

El trabajo realizado por la fuerza es:



Puesto que la función subintegral es la diferencial exacta de U (x, y, z ) , el trabajo sólo dependede los valores inicial y final del potencial y no depende de la trayectoria, es independiente del camino seguido y sólo depende de la posición inicial y final.
El trabajo elemental en todocampo de fuerzas conservativo es igual a la diferencial exacta del

potencial cambiada de signo
dW = −d U


Potencia instantánea


En física, potencia (símbolo P)nota 1 es la cantidadde trabajo efectuado por unidad de tiempo.
Si W es la cantidad de trabajo realizado durante un intervalo de tiempo de duración Δt, la potencia media durante ese intervalo está dada por larelación:

La potencia instantánea es el valor límite de la potencia media cuando el intervalo de tiempo Δt se aproxima a cero. En el caso de un cuerpo de pequeñas dimensiones:

Donde
P esla potencia,
W es el trabajo,
t es el tiempo.
r es el vector de posición.
F es la fuerza.
v es la velocidad.


Impulso
El impulso es el producto entre una fuerza y el tiempo duranteel cual está aplicada. Es unamagnitud vectorial.  El módulo del impulso se representa como el área bajo la curva de la fuerza en el tiempo, por lo tanto si la fuerza es constante el impulsose calcula multiplicando la F por Δt, mientras que si no lo es se calcula integrando la fuerza entre los instantes de tiempo entre los que se quiera conocer el impulso.