ENERGÍA CINÉTICA Y POTENCIAL
La energía es una magnitud
física que se muestra en múltiples manifestaciones. Definida como la capacidad
de realizar trabajo y relacionada con el calor, se percibe fundamentalmente
en forma de energía cinética, asociada al movimiento, y potencial, que depende
sólo de la posición o el estado del sistema involucrado.
ENERGÍA CINÉTICA
El trabajo realizado
por fuerzas que ejercen su acción sobre un cuerpo o sistema en movimiento se
expresa como la variación de una cantidad llamada energía cinética,
cuya fórmula viene dada por:
Ec=(1/2)
mv2
El producto de la masa m de
una partícula por el cuadrado de la velocidad v se denomina también fuerza
viva, por lo que la expresión anterior se conoce como teorema de la
energía cinética o de las Fuerzas Vivas.
La unidad en que se mide
tanto la energía cinética como la potencial en el Sistema Internacional es
“JULIO” .
Calcula la energía cinética de un coche de 860 kg que se mueve a 50 km/h.
Primero pasaremos los 50Km/h a m/s = 13,9m/s.
Ahora solo lo aplicamos a la formula.
Ec = 1/2 860Kg x 13,92m/s = 83.000Julios
Links de este tipo de energía
y problemas para entender mejor el tema:
ENERGÍA
POTENCIAL
Se dice que un objeto tiene
energía cuando está en movimiento, pero también puede tener energía potencial,
que es la energía asociada con la posición del objeto.
A diferencia de la energía cinética, que era de un único tipo, existen 3 tipos de energía potencial: potencial gravitatoria, potencial elástica y potencias eléctrica.
A diferencia de la energía cinética, que era de un único tipo, existen 3 tipos de energía potencial: potencial gravitatoria, potencial elástica y potencias eléctrica.
ENERGIA POTENCIAL
GRAVITATORIA.
Todo cuerpo sometido a la acción
de un campo gravitatorio posee una energía potencial
gravitatoria, que depende sólo de la posición del cuerpo y que puede
transformarse fácilmente en energía cinética.
Un ejemplo clásico de
energía potencial gravitatoria es un cuerpo situado a una cierta altura h sobre
la superficie terrestre. El valor de la energía potencial gravitatoria vendría
entonces dado por:
Donde
"m" es la masa en Kilogramos, "g" el valor de la gravedad
(9,8m/s2 ) y "h" la altura a
la que se encuentra
expresada en metros.
expresada en metros.
EJERCICIO:
¿Qué energía potencial tiene
un ascensor de 800 Kg en la parte superior de un edificio, a 380 m sobre el
suelo? Suponga que la energía potencial en el suelo es 0.
RESULTADO:
Epg = (800 Kg) (9.8 m/s2) (380 m) =
2,979,200 J = 2.9 MJ (megaJulios)
ENERGIA POTENCIAL ELÁSTICA.
Otra forma común de energía potencial es la que posee un
muelle cuando se comprime. Esta energía potencial elástica tiene
un valor igual a:
Donde "K" es una constante elástica
característica de cada muelle medida en N/m (newtons partido por metros) y
"x" es la longitud que adquiere el muelle o el desplazamiento o
deformación desde la posición normal medido en metros (estiramiento del
muelle). Con estas unidades el resultado será en Julios.
EJERCICIO:
Una fuerza de 540 N estira cierto resorte una distancia
de 0.150 m ¿Qué energía potencial tiene el resorte cuando una masa de 60 Kg
cuelga verticalmente de él?
SOLUCIÓN:
Una fuerza de 540 N estira el resorte hasta 0.150 m. La
constante de fuerza es:
k = Fe / x = 540 N / 0.150 m = 3600 N / m.
Luego, la deformación x del resorte causada por el peso
del bloque es:
x = Fe / k = (m*g) / k
x = ((60 Kg)*(9.8 m/s2)) / (3600 N/m) = 0.163 m
x = ((60 Kg)*(9.8 m/s2)) / (3600 N/m) = 0.163 m
La energía potencial elástica almacenada en el resorte
es:
Epel = 1/2 * (3600 N/m) * (0.163 m)2 = 47.82 J
Para aclarar tus dudas ve
aquí a las links de los videos:
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