energia potencial mecanica y cinetica

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Energa mecnica

TEMA:

ENERGIA MECANICA, POTENCIAL Y CINETICAEQUIPO:N 2

INTEGRANTES:ALEJANDRA PAREDES RAMIREZ

LUCERO G. CIENFUEGOS LUCIO

LUIS DAVID ROSADO GLZ

LUIS FERMIN JAMARILLO HEREDIA SEMESTRE:4

GRUPO:JMATERIA:FISICA I

PROFESOR:ING. MARTHA REYNA MARTINEZ*ENERGIA MECANICA*

La definicin de la energa mecnica es la suma de las energas cintica y potencial asociadas a una masa en un campo gravitatorio. En ausencia de otras fuerzas la energa mecnica de un cuerpo en rbita se mantiene constante.

En la Fsica Moderna, la energa mecnica es un concepto abstracto de suma de energas de naturaleza matemtica, que enlaza o relaciona el movimiento inercial con el movimiento debido a la fuerza de la gravedad.

Concepto de energa mecnica cintica como propiedad de la masa debida a la tendencia a mantener su estado de movimiento y que implica una mayor resonancia de la masa o sincronizacin con la vibracin de la globina. Definicin de la energa mecnica potencial como propiedad de una masa por encontrarse en un punto de la estructura reticular de la materia, globina con simetra radial o campo gravitatorio. En el primer caso se habla tambin de la energa cintica y en el segundo de la energa potencial o energa gravitacional.

La razn de que la energa mecnica sea constante es convencional o derivada de principio de conservacin de la energa. Si el sistema es cerrado y slo se contemplan dos manifestaciones de la energa, la suma de ambas ha de ser constante. Con la teora de gravitacin de Newton se explicaban las rbitas de los planetas y se mantena el principio de igualdad entre masa inercial y masa gravitatoria. La masa en ambos casos era una constante de proporcionalidad entre la fuerza aplicada y la aceleracin resultante de los cuerpos. La aceleracin de la gravedad sigue la ley de inverso de los cuadrados como consecuencia de las propiedades elsticas de la globina.

La Teora de la Relatividad de Einstein mantiene el principio de igualdad entre masa inercial y masa gravitatoria, pero sigue sin saber lo que es la masa ms all de una constante de proporcionalidad. La masa aumenta con la velocidad relativa debido al modelo matemtico utilizado y dicho aumento hace necesaria mayor fuerza a mayor velocidad para producir la misma aceleracin.

Por lo tanto, con la Teora de la Relatividad de Einstein la energa mecnica es mayor que en la Fsica Clsica de Newton, pues la energa cintica de un objeto en cada libre vertical ser mayor debido al aumento de masa con la velocidad.

Por otra parte, por las observaciones de la Astronoma, la masa gravitatoria aparenta tener un comportamiento diferente a la masa inercial, y puesto que un aumento de la masa con la velocidad no altera la fuerza de gravitacin por unidad de masa, la Relatividad General de Einstein necesita distorsionar el espacio para poder cuadrar las rbitas de los planetas y su precesin anmala respecto de la Ley de Gravitacin Universal de Newton.

Un problema adicional creado por la Relatividad General de Einstein es que, al seguir la distorsin del espacio la misma ley de gravitacin del inverso de los cuadrados, la gravedad entera pasa a ser un efecto geomtrico del continuum matemtico y se pierden todava ms los conceptos intuitivos de la realidad fsica.

Puesto que la ley que gobierna la elasticidad de la globina est presente en todo tipo de relaciones fsicas, en muchas ocasiones los clculos matemticos de modelos imaginarios son tiles con interpretaciones fsicas bastante alejadas de la realidad. Hasta parece que el tema es tan fcil, tan fcil que es fcil confundirse.Para la Mecnica Global la masa est formada por rizos de la estructura material de la globina o filamentos de la estructura reticular de Globus. As, el principio de igualdad de la masa inercial o masa gravitatoria se debe entender como igual comportamiento inercial o gravitacional de la masa fsica; puesto que la realidad fsica para la Mecnica Global es nica y no depende de los observadores.

Frmula de la Ley de la Gravedad Global

La Ley de la Gravedad Global aporta una segunda modificacin o matizacin a la Segunda Ley de Newton, Ley de la Fuerza o Ley Fundamental de la Dinmica. Si Einstein introdujo una variacin intrnseca de la masa con la velocidad y el correspondiente incremento de atraccin gravitatoria, la Ley de la Gravedad Global aade una variacin adicional de la fuerza de atraccin gravitatoria debida a la velocidad y distinta de la inducida por el citado incremento de la masa; a pesar de ser ambas variaciones idnticas en trminos cuantitativos.

En este caso se producir un incremento de la aceleracin gravitatoria, que ser directamente proporcional a la energa cintica como se observa en la Ley de la Gravedad Global. Con esta modificacin de la Ley de la Gravitacin de Universal de Newton se explica la precesin anmala de las rbitas de los planetas sin alterar el espacio-tiempo.

En consecuencia, el nuevo aumento de la fuerza de la gravedad producir mayor aceleracin, mayor velocidad y mayor energa cintica.

En otras palabras, si la energa cintica es un componente de la aceleracin gravitatoria, la energa potencial gravitatoria tambin se ver afectada. En otras palabras, si la fuerza gravitatoria es mayor con el movimiento, la suma de todas las fuerzas puntuales en la trayectoria de cada libre de un cuerpo que constituyen la energa potencial gravitatoria tambin ser mayor.

Desde otra perspectiva, el aumento de la energa potencial gravitatoria es necesario para mantener la energa mecnica constante.En definitiva, la energa mecnica es mayor con la Ley de la Gravedad Global que en la Teora de la Relatividad de Einstein que, a su vez, es mayor que en la Fsica Clsica de Newton.

En el libro en lnea de la Dinmica Global se estudia la energa cintica y la energa potencial gravitatoria desde la perspectiva de los mecanismos del movimiento con la aportacin de la Ley de la Gravedad Global. La energa mecnica puede manifestarse de diversas maneras.

La energa mecnica es la que se debe a la posicin y al movimiento de un cuerpo. Para sistemas abiertos formados por partculas que interactan mediante fuerzas puramente mecnicas o campos conservativos la energa se mantiene constante con el tiempo:

.

Es importante notar que la energa mecnica as definida permanece constante si nicamente actan fuerzas conservativas sobre las partculas. Sin embargo existen ejemplos de sistemas de partculas donde la energa mecnica no se conserva: Sistemas de partculas cargadas en movimiento. En ese caso los campos magnticos no derivan de un potencial y la energa mecnica no se conserva, ya que parte de la energa mecnica "se convierte" en energa del campo electromagntico y viceversa.Tecnologas asociadas a la energa mecnicaAlgunos tipos de energa mecnica son:

1. Energa hidrulica: Se deja caer agua y se aprovecha la energa potencial obtenida. Se utiliza para generar energa elctrica y para mover molinos de harina.

2. Energa elica: Producida por los vientos generados en la atmsfera terrestre. Se utiliza para generar energa elctrica, como mecanismo de extraccin de aguas subterrneas o de ciertos tipos de molinos para la agricultura.

3. Energa mareomotriz: Producto del movimiento de las mareas y las olas del mar. Se transforma en energa elctrica.*ENERGIA POTENCIAL*

Los carros de una montaa rusa alcanzan su mxima energa potencial gravitacional en la parte ms alta del recorrido. Al descender, sta es convertida en energa cintica, la que llega a ser mxima en el fondo de la trayectoria (y la energa potencial mnima). Luego, al volver a elevarse debido a la inercia del movimiento, el traspaso de energas se invierte. Si se asume una friccin insignificante, la energa total del sistema permanece constante.

En un sistema fsico, la energa potencial es energa que mide la capacidad que tiene dicho sistema para realizar trabajo en funcin exclusivamente de su posicin o configuracin. Puede pensarse como la energa almacenada en el sistema, o como una medida del trabajo que un sistema puede entregar.

Ms rigurosamente, la energa potencial es una magnitud escalar asociada a un campo de fuerzas (o como en elasticidad un campo tensorial de tensiones). Cuando la energa potencial est asociada a un campo de fuerzas, la diferencia entre los valores del campo en dos puntos A y B es igual al trabajo realizado por la fuerza para cualquier recorrido entre B y A.

Energa potencial asociada a campos de fuerzas

La energa potencial puede definirse solamente cuando la fuerza es conservativa. Si las fuerzas que actan sobre un cuerpo son "no conservativas" entonces no se puede definir la energa potencial, como se ver a continuacin. Una fuerza es conservativa cuando se cumple alguna de las siguientes propiedades:

El trabajo realizado por la fuerza entre dos puntos es independiente del camino recorrido.

El trabajo realizado por la fuerza para cualquier camino cerrado es nulo.

Cuando el rotor de la fuerza es cero.

Se puede demostrar que todas las propiedades son equivalentes (es decir, que cualquiera de ellas implica la otra). En estas condiciones, la energa potencial se define como:

Obviamente si las fuerzas no son conservativas no existir en general una manera unvoca de definir la anterior integral. De la propiedad anterior se sigue que si la energa potencial es conocida, se puede obtener la fuerza a partir del gradiente de U:

Tambin puede recorrerse el camino inverso: suponer la existencia una funcin energa potencial y definir la fuerza correspondiente mediante la frmula anterior. Se puede demostrar que toda fuerza as definida es conservativa.

Evidentemente, la forma funcional de la energa potencial depende de la fuerza de que se trate; as, para el campo gravitatorio (o elctrico), el resultado del pr