Conceptos clave sobre la energía

ENERGÍA

magnitud física que pone de manifiesto la capacidad de un sistema físico para variar su propio estado o el de otros sistemas.

PRINCIPIO DE CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA

la energía no se crea ni se destruye, solo se transforma o se transfiere.

TRABAJO

efectuado por una fuerza constante aplicada a un cuerpo es el producto de la componente de la fuerza en la dirección del movimiento por el desplazamiento del punto de aplicación de la fuerza.

• Trabajo motor: favorece el mvto es positivo y produce energía.
• Trabajo resistente: se opone al mvto, es negativo y consume energía.

JULIO

trabajo efectuado por una fuerza de un newton cuando su punto de aplicación se desplaza un metro a lo largo de su línea de acción: 1J=1Nx1m

POTENCIA

trabajo realizado por un sistema en la unidad de tiempo.

• VATIO: potencia de un sistema que suministra o transfiere un julio en un segundo.

La potencia media es igual al cociente entre el trabajo efectuado y el intervalo de tiempo empleado para llevarlo a cabo, y nos informa del comportamiento del sistema en un intervalo de tiempo.

*Cuando sobre un cuerpo actúa una única fuerza en la dirección del desplazamiento del cuerpo, P=Fv

ENERGÍA CINÉTICA

energía que posee un cuerpo por el hecho de estar en mvto.

*aplicamos una fuerza cte a un cuerpo en reposo y este alcanza una velocidad al cabo de un tiempo en el que ha recorrido una distancia.. se cumplen las ecuaciones del mrua y la 2 ley de newton,

• v=v0+at
• x=x0+vt
• v2-v02=2ax
• x=x0+v0t+1/2at2
• F=ma, el trabajo efectuado por F es W=Fx=ma
• 1/2at2=1/2mv2=Ec

TEOREMA DE LAS FUERZAS VIVAS

el trabajo efectuado por la fuerza resultante sobre un cuerpo es igual a la variación de la energía cinética del cuerpo.

W=Fx=max=ma v2-v02/2a=1/2mv2-1/2mv02

ENERGÍA POTENCIAL

energía que tiene un cuerpo debido a la posición que ocupa en el espacio.

FUERZA CONSERVATIVA

si el trabajo que ejerce sobre un cuerpo solo depende de las posiciones inicial y final del cuerpo EpB-EpA=-Wa->b

• GRAVITATORIA: energía de un cuerpo por el hecho de hallarse a cierta altura sobre la superficie de la tierra
• ELÁSTICA: energía de un muelle cuando no está en su posición de equilibrio

ENERGÍA MECÁNICA

de un cuerpo es la suma de su energía cinética y de todas sus energías potenciales (gravitatoria, elástica…)

La energía total de un cuerpo es la suma de la energía mecánica que tiene a nivel macroscópico y de la energía mecánica de sus partículas (energía interna)

PRINCIPIO DE CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA MECÁNICA

Wcons+Wnocons=Ec-Ep+Wnocons=EcWnocons=Ec+Ep

Si solo actúan fuerzas conservativas la energía mecánica es nula. Si las únicas fuerzas que efectúan trabajo sobre un cuerpo son conservativas, su energía mecánica permanece constante.

TRABAJO DE LA FUERZA DE ROZAMIENTO

siempre se opone al mvto y efectúa un trabajo negativo. Es una fuerza no conservativa porque el trabajo que realiza entre dos puntos depende de la trayectoria seguida. El efecto del trabajo de rozamiento es la disminución de la energía mecánica del cuerpo sobre el que actúa. Wnocons=Ec+EpWfr+Wotrasfnocons=Em