Cómo se puede calcular la ley de la conservación de la energía
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Trabajo y energía
¿Qué es la conservación de la energía?
Aprende qué significa la conservación de la energía y cómo puede facilitar la resolución de problemas.
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¿Qué es el principio de conservación de la energía?
En física, el término conservación se refiere a algo que no cambia. Esto significa que la variable en una ecuación que representa una cantidad conservativa es constante en el tiempo. Tiene el mismo valor antes y después de un evento.
En física hay muchas cantidades conservadas. A menudo son muy útiles para hacer predicciones en las que de otra manera serían situaciones muy complicadas. En mecánica hay tres cantidades fundamentales que se conservan: la energía, el momento y el momento angular.
Si has visto ejemplos en otros artículos, como, por ejemplo, la energía cinética de elefantes embistiendo, entonces tal vez te sorprenda que la energía es una cantidad conservada. Después de todo, la energía cambia a menudo en las colisiones. Resulta que hay un par de afirmaciones claves que tenemos que añadir:
La energía, como lo discutiremos en este artículo, se refiere a la energía total de un sistema. Cuando los objetos se mueven en el tiempo, su energía asociada (por ejemplo, energía cinética, energía potencial gravitacional, calor) puede cambiar de forma, pero si la energía se conserva, entonces la energía total seguirá siendo la misma.
La conservación de la energía es válida únicamente para sistemas cerrados. Una pelota que rueda por un piso áspero no obedecerá la ley de conservación de la energía, ya que no está aislada del piso; de hecho, este hace un trabajo sobre la pelota debido a la fricción. Sin embargo, si consideramos la pelota junto con el piso, la ley de la conservación de la energía sí se cumple. Normalmente, llamaríamos a esta combinación el sistema piso-pelota.
En problemas de mecánica, es probable que encuentres sistemas que contienen energía cinética (E_KE
K
E, start subscript, K, end subscript), energía potencial gravitacional (U_gU
g
U, start subscript, g, end subscript), energía potencial elástica (U_sU
s
U, start subscript, s, end subscript) y calor (energía térmica) (E_HE
H
E, start subscript, H, end subscript). Para resolver estos problemas, a menudo comenzamos por establecer la conservación de la energía en un sistema entre un tiempo inicial (subíndice i) y un tiempo posterior (subíndice f
espero y te sirva