¿Qué es la energía mecánica?
La energía mecánica es la suma de la energía cinética y la energía potencial de un cuerpo o sistema. La energía cinética es la energía que tienen los cuerpos en movimiento, ya que depende de sus velocidades y sus masas. La energía potencial, en cambio, está asociada al trabajo de fuerzas que se denominan conservativas, como la fuerza elástica y la gravitatoria, que dependen de la masa de los cuerpos y de su posición y estructura.
El Principio de conservación de la energía establece que la energía mecánica se conserva (permanece constante) siempre que las fuerzas que actúen sobre el cuerpo o sistema sea conservadora, es decir, no le haga perder energía al sistema. Este principio puede escribirse matemáticamente de la siguiente manera:
Emec = Ec + Ep = cte.
donde Ec es la energía cinética del sistema y Ep su energía potencial, que puede ser gravitatoria, elástica, eléctrica, etc.La energía mecánica es la suma de las siguientes energías:
- Energía cinética. Es la energía que poseen los objetos o un sistema en movimiento, y que depende de su velocidad y su masa. Por ejemplo: una bola en movimiento.
- Energía potencial. Es la energía asociada a la posición de un cuerpo dentro de un campo de fuerzas conservativo, como pueden ser el gravitatorio, el elástico, el eléctrico, etc. A su vez, la energía potencial puede ser dos tipos:
- Energía potencial gravitatoria. Es la energía que se debe a la acción de la gravedad sobre los cuerpos. Por ejemplo: un objeto que cae desde cierta altura.
- Energía potencial elástica. Es la energía que poseen sistemas deformados por una fuerza. La energía permanece en el sistema hasta que la fuerza deje de aplicarse y así el sistema vuelve a su forma original, transformando la energía elástica en cinética. Por ejemplo: un resorte que se estira o contrae por medio de una fuerza externa que, al dejar de ser aplicada, permite al resorte volver a su posición normal, de equilibrio.
La fórmula de la energía potencial se expresa así:
. Ver el video y realizar siguiente trabajo práctico:
Trabajo
Practico - M.R.U. - Energía Mecánica:
M.R.U. – Energía Mecánica:
1) ¿Explique con sus palabras qué significa
M.R.U.? Y que características posee un M.R.U. Colocar la fórmula utilizada en
clase.
2) Indicar V o F. Justificando las falsas y
cambiando el enunciado para hacerlas verdaderas.
a) El peso de un cuerpo es lo mismo que su
masa.
b) La energía potencial depende del peso del
cuerpo y de la altura a la que se encuentre.
c) La energía potencial se mide en Newton.
d) En el M.R.U. la velocidad varia durante el
tiempo.
3) Resolver
los siguientes Ejercicios de M.R.U.:
a) Se solicita obtener la velocidad de un móvil
que recorre 87 kilómetros en un tiempo de 45 minutos. Expresarlo en metros x
segundos.
b) Un atleta corre 400 m en 45,8 segundos. Calcular su velocidad en km/h y m/s
c) La velocidad de un avión es 970 km/h , la de otro es 300 m/s ¿ Cual es más Veloz?
d) Qué distancia recorrerá un móvil durante 45
minutos si marcha con una velocidad de:
d.1) 32 km/h
d.2) 32 m/s
4)
¿Explique con sus palabras que es la Energía Mecánica y como se calcula?
Colocar las formulas vistas en clase.
Resolver los siguientes Ejercicios de Energía
potencial, cinética y mecánica:
a) ¿Qué Energía potencial posee una maceta cuya
masa es 650 gr? ¿Y se encuentra en el último piso de un edificio de 22 metros
de altura?
b) ¿Que masa posee una caja que se encuentra a
3 metros de altura y cuya Energía Potencial es 190 Joules?
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c) Calcular la energía mecánica de un objeto de
7 kg de masa cuando pasa por el punto A con una velocidad de 45 Tomando como nivel de referencia el
suelo. |
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