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Principio de conservación de la energía

Principio de conservación de la energía

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Docente: Jorge

Resumen

Principio de conservación de la energía

Principio de conservación de la energía

Una fuerza es conservativa si el trabajo que realiza solo depende del punto inicial y final del cuerpo.


"Si sólo actúan fuerzas conservativas sobre un cuerpo, la energía mecánica EmE_m​ se conserva, es decir, ni se crea ni se destruye, sólo se transforma"


Em=Ec+Ep=cteE_m= E_c + E_p = \rm cte ​​

Em(inicial)=Em(final)E_{\rm m (inicial)} = E_{\rm m(final)}​​


"Si sobre un cuerpo actúan fuerzas no conservativas, como la fuerza de rozamiento, la energía mecánica no se conserva y por lo tanto se disipa o degrada en forma de trabajo WfrW_{f_r}​" 


Em(inicial)=Em(final)+WfrE_{\rm m(inicial)} = E_{\rm m(final)} + W_{f_r}


Ejemplo:

Demuestra que si se te cae el estuche de la mesa, la energía mecánica se conserva.

Datos:
Planteamiento:
mestuche=cte (kg)m_{\rm estuche} = \rm cte\ (kg)​​
Cuando cae, actúa el peso. 
Si se toman puntos distintos se tiene que:
Punto 1:​
v22v12=2g(h1h2) v12+2gh1=v22+2gh2v_2^2- v_1^2 = 2g \cdot (h_1 - h_2) \implies v_1^2+ 2gh_1 = v_2^2 + 2gh_2​​
Posicioˊn1=h1 (m)\text{Posición} _1=h_1 \ \rm (m)​​
Según la fórmula de energía cinética:
Velocidad1=v1 (m/s)\text{Velocidad}_1=v_1\ (\rm m/s)​​
12mv12=12mv22\cfrac 12 mv_1^2 = \cfrac 12 mv_2^2 ​​
Punto 2:
Según la conservación de energía mecánica:
Posicioˊn2=h2 (m)\text{Posición} _2=h_2 \ (\rm m)​​​
12mv12+mgh1=12mv22+mgh2 Ec1+Ep1=Ec2+Ep2\cfrac 12 mv_1^2 + mgh_1 = \cfrac 12 mv_2^2 + mgh_2 \implies E_{c_1}+ E_{p_1} = E_{c_2}+ E_{p_2}​​
Velocidad2=v2 (m/s)\text{Velocidad}_2=v_2\ (\rm m/s)​​​
Em1=Em2 E_{m_1} = E_{m_2} ​​


Solución: 

La energıˊa se conserva cuando el estuche cae de la mesa\underline{\text{La energía se conserva cuando el estuche cae de la mesa}}​​

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Preguntas frecuentes

¿Se puede crear energía?

¿Qué son las fuerzas conservativas?

¿Qué dice el principio de conservación de la energía?

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