Energía mecánica


La energía mecánica es la energía que poseen los cuerpos que se encuentran en movimiento o se hallan ubicados a cierta altura. Por ejemplo: si se lanza una pelota llegará más lejos cuanto mayor sea su energía. El agua almacenada en un tanque tendrá más capacidad para producir un trabajo (energía) cuando está a mayor altura.
Pueden diferenciarse en la energía mecánica de un cuerpo la energía potencial y la energía cinética.
La energía mecánica (Em) es igual a la suma de la energía potencial más la energía cinética. Em = Ep + Ec

Energía cinética

Todo cuerpo en movimiento tiene capacidad de producir trabajo, o sea energía, la que se denomina energía cinética (Ec).

  • Un cuerpo en movimiento puede comunicar movimiento a otro si choca con él, transfiriéndole parte de su energía cinética.
  • Por ejemplo, un automóvil tiene energía mientras está en movimiento, la que le permitirá golpear, deformar, romper, rozar o empujar otros cuerpos.
  • Por otra parte, cuando el viento choca con la vela de un barco, le transfiere parte de su energía cinética a barco; o sea el barco adquiere energía cinética que antes tenía el viento.
  • La energía cinética, depende fuertemente de la velocidad del cuerpo que se mueve. No es lo mismo chocar con un auto moviéndose a 120 km/h que a 40 km/h, es decir que a mayor velocidad, mayor energía cinética.
  • Además, depende de la masa de dicho cuerpo en movimiento. Un camión tiene más energía cinética que un auto aunque se muevan a la misma velocidad, porque posee mayor masa.
  • Luego, la energía cinética de un cuerpo de masa m y que se mueve a una velocidad v, es igual a: Ec = 1/2 m . v2

Energía potencial

Hay cuerpos que son capaces de almacenar energía, la que puede recuperarse después. Por ejemplo:
  • Un resorte comprimido almacena una determinada cantidad de energía potencial elástica.
  • Una cantidad de pólvora contenida en un cohete de pirotecnia puede liberar energía por combustión. La energía almacenada es energía química.
  • Una nube de tormenta tiene energía por el hecho de estar cargada eléctricamente, por lo tanto tiene almacenada energía eléctrica.
  • Una roca de uranio puede liberar energía a través de la fisión nuclear que se logra en un reactor. Esta es energía nuclear.  
  • Una piedra en la cima de una montaña, puede caer y la fuerza peso realiza un trabajo mecánico. Esta energía almacenada se llama energía potencial gravitatoria, que es la que estudiaremos dentro de la energía mecánica.
La energía almacenada en un cuerpo se llama energía potencial.

 Energía potencial gravitatoria
Un  cuerpo que se encuentra a cierta altura del piso tendrá energía potencial gravitatoria con respecto a éste. Tal energía está relacionada directamente con la atracción gravitatoria de la Tierra, es decir, con la fuerza peso (P). Esta energía depende, además, de la altura (h) en que se encuentra el cuerpo. En consecuencia se establece que la energía potencial gravitatoria (Ep) es igual a:       Ep = P . h; como P = m.g  =>   Ep = m.g.h

on sábado, 15 de febrero de 2014 |

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