CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA MECÁNICA

Si un objeto lo dejamos caer desde una altura h, podemos calcular el trabajo (W) que realiza la fuerza gravitacional como la diferencia de las energías potenciales.

Si ya sabemos por el teorema de Trabajo-energía que el trabajo total aplicado a un objeto es igual al cambio de sus energías cinéticas, podemos obtener:

Colocando las variables de posición inicial de un lado y las variables de la posición final del otro, obtenemos

Y definimos a la suma de la energía cinética mas la energía potencial de un cuerpo como la “Energía Mecánica total de un cuerpo”.

Como vemos en la ecuación anterior, la energía mecánica total de un cuerpo en una posición 1, es igual a la energía mecánica total de ese cuerpo en la posición 2. A este principio se le conoce como “La conservación de la energía mecánica”.

Nota: Estas ecuaciones son válidas para cuando solo la fuerza de gravitación es la que realiza trabajo.

En la siguiente imagen puedes ver un ejemplo de este tipo de problema:

 

El análisis anterior solo se aplica para energía conservativas, es decir para la energía mecánica que se coserva, que como ya definimos es igual a la energía cinética mas la energía potencial.

Sin embargo, en la mayoría de los movimientos, se interacciona con otras fuerzas, tales como la fricción. A pesar de esto, si se considera a el calor generado por la fricción como una energía interna y la agregamos en nuestra ecuación de la conservación de la energía mecánica, obtenemos que: El cambio de la energía cinética, más el cambio en la energía potencia más el cambio en la energía interna es igual a cero. Es decir, la energía total del sistema siempre es cero. Si una energía aumenta, tiene que disminuir la otra y viceversa.

Esta ecuación es la forma general de “La ley de la conservación de la energía”

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