La Energía y Movimiento ¿Qué es Energía? Transformación y Conservación de La Energía. Trabajo Mecánico Fuerzas y Trabajo. Potencia de un Trabajo. Energía Mecánica Energía Cinética Energía Potencial gravitatoria. Conservación de la energía mecánica

¿Qué es la Energia? ¿Cómo actúa la energia? Es la Capacidad para producir Trabajo. Sin embargo lo mas importante es comprender como se transforma y como se transfiere la energía. La Energía se expresa como una magnitud escalar y esta presente en todo: en las cosas, en los seres vivos, pero solo se pone de manifiesto cuando se producen cambios. ¿Cómo actúa la energia? La Energía actúa por una fuerza de movimiento, por ejemplo; por la acción de movimiento del aire o del agua; cuan do se pone en marcha el motor de un automóvil, producido por lar reacciones químicas de la gasolina.

Transformaciones de Energía La energía está constantemente transformándose de un tipo en otro; por Ej. cuando andamos en bicicleta parte de la energía que obtenemos de los alimentos se emplea en mantener funcionando nuestro organismo y otra parte se utiliza en realizar el movimiento. En este proceso la Energía Química de los alimentos se transforma en Energía Cinética o de movimiento. Conservación de la energía Otra característica importante de la energía es que es una magnitud que se conserva, por lo que se dice que cumple el principio de conservación de la energía. En una transferencia de energía entre dos cuerpos, la energía de uno aumenta en la misma cantidad que disminuye en el otro, y viceversa.

¿Qué relación hay entre la energía y el trabajo? Como dijimos anteriormente la energía es la capacidad para producir transformaciones en los cuerpos. Una de las transformaciones que se pueden producir es el desplazamiento (trabajo). Por lo tanto para que se produzca trabajo debe haber una Transferencia de Energía desde quien aplica la fuerza a quien realiza el trabajo. A esta energía se le llama Energía Mecánica.

Trabajo Mecánico Es cuando un cuerpo se desplaza en una dirección por la acción de una misma fuerza aplicada en esa misma dirección. Por lo tanto, el trabajo mecánico (W) se relaciona con la fuerza aplicada (F) y el desplazamiento producido (d), lo que se expresa de la siguiente forma: W= F ·d El trabajo es una magnitud escalar y se expresa en unidades del SI: Fuerza en Newton (N) y desplazamiento en Metros (m). La unidad resultante se llama JOULE (J).

Fuerzas y Trabajo

Potencia de un Trabajo La potencia es el trabajo realizado en una unidad de tiempo, es decir: P = W / t En el S. I. La unida de trabajo es el joule, y la unidad de tiempo es el segundo, por lo tanto, la potencia se expresa en joule / segundo. Esta unidad se llama watt. Por lo tanto, la potencia se podría definir de manera mas amplia como energía (producida o consumida o entregada como trabajo) por unidad de tiempo.

Energía Mecánica Cuando un cuerpo ejerce una fuerza sobre otro y produce un trabajo mecánico, le esta entregando una cantidad de energía equivalente al trabajo realizado. Esta es la energía mecánica. Energía Cinética (Movimiento) Energía Potencial (Posición) Energía Mecánica

Energía Cinética La energía cinética es aquella que posee todo cuerpo en movimiento, ya sea aire en movimiento, agua en movimiento o un pez nadando o un conejo corriendo. La energía cinética siempre es de un valor positivo y no depende de la dirección en movimiento. Cuando un cuerpo tiene energía cinética es capaz de transferir esta energía a otro cuerpo, desplazándolo, es decir, puede realizar trabajo mecánico. La energía cinética (Ec) depende de la masa del cuerpo (m) y de su velocidad (v). Ec=1/2*m*V2

¿Cuándo varia la Energía Cinética? Al aplicar una fuerza sobre un cuerpo se le trasfiere energía cinética. Esto hace variar la energía cinética inicial del cuerpo, pudiendo aumentar o disminuir. Esta variación es equivalente al trabajo realizado sobre el cuerpo, lo que se expresa de la siguiente forma: Ec final – Ec inicial = W Como vemos, la variación de energia cinética es el resultado de la diferencia entre la energia cinética final y la energia cinética inicial. Esta relación es muy útil porque permite conocer el trabajo realizado sin necesidad de conocer las fuerzas aplicadas La unidad de medida de la energia cinética en el S.I. Es la misma que para el trabajo : el joule.

Energia Potencial Gravitatoria La energia potencial gravitatoria depende de la altura (h) a la que se encuentra un cuerpo de masa (m), respecto de la superficie de la tierra: a mayor altura, mayor energia potencial. Ep = m x g x h ¿Cuándo varia la Energía Potencial? Si sobre un cuerpo que esta ubicado a una altura h1 (inicial) actúa una fuerza que lo desplaza hasta una altura h2 (final), el trabajo mecánico realizado se expresa de la siguiente forma: Ep =m x g x (h1 –h2) =W La unidad de medida de la energia potencial gravitatoria en el S.I. Es la misma que la energia cinética: el joule.

Conservación de la Energía Mecánica Se dice que las fuerzas son conservativas si solo dependen de la ubicación inicial y final del cuerpo y no de la trayectoria seguida por el, por ejemplo la fuerza peso. Si las fuerzas son conservativas, la energía total de un cuerpo es constante. Esta relación es de gran utilidad para determinar y conocer el movimiento de caída de un cuerpo. Por Ej.. Si soltamos un objeto desde el 4º piso, vemos que su caída involucra una disminución de la altura inicial a la que se encontraba. Si asumimos que hay ausencia de roce, toda la energía potencial gravitatoria que tenia el objeto antes de empezar a caer se va transformando en energía cinética, pues se esta moviendo y variando su velocidad. Al llegar al suelo toda la energía potencial se ha transformado en energía cinética. Del mismo modo, si se lanza un cuerpo hacia arriba, la energía cinética que posee al ser lanzado va disminuyendo al aumentar la altura y va aumentando la energía potencial.