La energía mecánica es la parte de la física que estudia el equilibrio y el movimiento de los cuerpos sometidos a la acción de fuerzas.

• En la mecánica suele decirse que la energía representa “La capacidad de producir un trabajo”

UN EJEMPLO ES

El consumo de la cantidad de energía eléctrica en una casa común aparece en el recibo de la luz, que marca los kilowatt por hora consumidos en 60 días.

Antes de entrar en detalles obtendremos primero el numero de joules que equivalen a i kilowatt por hora.

1 kW= 1 000 W

1 hora = 3 600 segundos

1 W= 1 J/s

(1 kW) (Hora)= (1 000 W) (3 600s)

ò (1 kW) (hora)= (1 000 J/s) ( 3 600s)

(1 kW ) ( hora)= 3 600 000 J = $ 134.15 de energía eléctrica

La energía cinética , llamada energía en movimiento es la energía que posee un cuerpo de masa “m” y con una velocidad “v” esta dada por la siguiente expresión.

2

EC = mv2

DONDE:

EC = energía cinética

m = masa

v = velocidad del móvil

Ejemplo:Un cuerpo en movimiento posee energia cinetica

(a)

(b)

mv

m V=0

• El mismo cuerpo de la figura anterior tiene una masa “m” de 8kg y lleva una velocidad de 4m/s

Solucion

M= 8kg

V =4m/s

Ec = ?

Formula y solucion

2

EC = mv2

Formula y solucion

2

EC = mv2

EC =(8kg)(4m/s2 )

2=

(8kg)(16m2 / s2 )

2=

128kgm2 / s2

2Recordando que J=kgm2 / s2,entonces:

Ec=64 J

EC =(8kg)(4m/s2 )

2= =

128kgm2 / s2

2

EC =(8kg)(4m/s2 )

2=

La energía potencial puede pensarse como la energía almacenada en un sistema, o como una medida del trabajo que un sistema puede entregar. Más rigurosamente,

la energía potencial es una magnitud escalar asociado a un campo de fuerzas (o como en elasticidad un campo tensorial de tensiones). Un ejemplo de energía potencial seria un resorte comprimido

TIPOS DE ENERGIA POTENCIAL

•Elástica: la que posee un muelle estirado o comprimido.

•Química: la que posee un combustible, capaz de liberar calor.

•Eléctrica: la que posee un condensador cargado, capaz de encender una lámpara. 

Las energías cinética y potencial se transforman entre sí, su suma se denomina energía mecánica y en determinadas condiciones permanece constante. 

En algunas ocasiones un cuerpo puede tener ambas energías como por ejemplo la piedra que cae desde un edificio: tiene energía potencial porque tiene peso y está a una altura y al pasar los segundos la irá perdiendo (disminuye la altura) y posee energía cinética porque al caer lleva velocidad, que cada vez irá aumentando gracias a la aceleración de la gravedad.

h

ENERGIA POTENCIAL GRAVITACIONAL

Energía potencial gravitacional es la energía que tienen los cuerpos para realizar un trabajo debido a su posición con respecto a un nivel de referencia, que por lo general se considera como nivel cero de referencia la superficie terrestre.

Por lo que EPG = mgh ; como el peso de un cuerpo es w = mg , se tiene : EPG = wh = mgh

CONSERVACION DE LA ENERGIA MECANICA

Si no hay rozamiento la energía mecánica siempre se conserva.Si un cuerpo cae desde una altura  se producirá una conversión de energía potencial en cinética. La pérdida de cualquiera de las energías queda compensada con la ganancia de la otra, por eso siempre la suma de las energías potencial y cinética en un punto será igual a la de otro punto.             Em = cte

DISIPACION DE LA ENERGIA MECANICA

Si existe rozamiento en una transformación de energía, la energía mecánica no se conserva. Por ejemplo, un cuerpo que cae por un plano inclinado perderá energía mecánica en energía térmica provocada por el rozamiento.Con lo cual en un proceso semejante a éste la energía cinética inicial acabará en una energía mecánica final inferior a la otra más el trabajo ejercido por la fuerza de rozamiento:      Emo = Emf + Tfr