ENERGÍA POTENCIAL

ENERGIA POTENCIAL

INTRODUCCION

La mayor fuente de energía conocida es el Sol, del cual se deriva la mayoría de las formas de energía.

Por ser indispensables en la vida cotidiana, en la industria y en la investigación, es necesario aprender a utilizar la energía en forma racional para conservar el medio en condiciones óptimas.

Para estudiar los conceptos de la física es necesario tener claro su significado. En algunas ocasiones, la misma palabra no tiene el mismo significado en el lenguaje cotidiano que en el de la física, por ejemplo: masa, peso, energía, trabajo y potencia.

Todas las actividades humanas implican energía y transformación de energía. Así se define energía en física como: algo que permite realizar actividades como estudiar, practicar algún deporte, trabajar, etcétera.

La necesidad de aprender a moderar el consumo energético, sobre todo en aquellos aspectos que están al alcance de uno. Hay que proponer que lleven, a lo largo de un día, el control de la energía que se consume desde que se levantan hasta que se acuestan. Para ello se debe pensar en qué acciones de las que realizan requieren el uso de energía, anotarlas e indicar qué tipo de energía han consumido en cada una de ellas. De esta manera se valorara si se podría haber ahorrado energía en alguna de esas acciones y cómo.

Conseguir que entiendan, que cualquier actividad cotidiana lleva emparejado un gasto de electricidad que procede de una generación previa de la misma. Esta generación puede venir de diversos procesos de producción que deberán conocer, valorar y estudiar, llegando a conclusiones necesarias de ahorro y conservación del medio ambiente que les rodea.

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INDICE

Introducción………………………………………………………………………I

Energía Potencial…………………………………………………………………1

¿Cómo Calcular La Energía Potencial Gravitatoria?.........................2

Energía, Fuerza, Potencia Y Eficiencia………………………………….3

Energía……………………………………………………………………………..3

Energía Potencial………………………………………………………………3

Ejercicio De Práctica:…………………………………………………………4

Energía Potencial De Un Sistema………………………………………..5

Conservación De La Energía Mecánica de

un Sistema Aislado…………………………………………………………….7

Fuerzas Conservativas Y No Conservativas…………………………9

Fuerzas No Conservativas………………………………………………….9

Fuerzas Conservativas……………………………………………………….9

Cambios En La Energía Mecánica Para

Fuerzas No Conservativas…………………………………………………10

Fuerza Conservativa. Energía Potencial……………………………..12

El Peso Es Una Fuerza Conservativa…………………………………14

La Fuerza Que Ejerce Un Muelle Es Conservativa……………….14

Principio de Conservación de la Energía………………………….…15

Conclusiones……………………………………………………………………17

Recomendaciones…………………………………………………………….18

Bibliografía…………………………………………………………………….19

Anexos

ENERGIA POTENCIAL

Todo cuerpo que se ubicado a cierta altura del suelo posee energía potencial.

Esta afirmación se comprueba cuando un objeto cae al suelo, siendo capaz de mover o deformar objetos que se encuentren a su paso. El movimiento o deformación será tanto mayor cuanto mayor sea al altura desde la cual cae el objeto.

Otra forma de energía potencial es la que está almacenada en los alimentos, bajo la forma de energía química. Cuando estos alimentos son procesados por nuestro organismo, liberan la energía que tenían almacenada.

Para una misma altura, la energía del cuerpo dependerá de su masa. Aplicando una fuerza, esta energía puede ser transferida de un cuerpo a otro y aparecer como energía cinética o de deformación. Sin embargo, mientras el cuerpo no descienda, la energía no se manifiesta: es energía potencial.

Todos los cuerpos tienen energía potencial que será tanto mayor cuanto mayor sea su altura. Como la existencia de esta energía potencial se debe a la gravitación (fuerza de gravedad), su nombre más completo es energía potencial gravitatoria.

Entonces:

Energía potencial gravitatoria es aquella energía que poseen los cuerpos que se encuentran en altura. Esta energía depende de la masa del cuerpo y de la atracción que la Tierra ejerce sobre él (gravedad).

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¿CÓMO CALCULAR LA ENERGÍA POTENCIAL GRAVITATORIA?

Si un cuerpo de masa m se sitúa a una altura h arriba de un nivel de referencia, este cuerpo posee una energía potencial gravitatoria con respecto a este nivel, la cual se expresa mediante la siguiente fórmula:

m = masa

g = constante de la fuerza de gravedad

h = altura

Ep = m • g • h

De acuerdo a la fórmula, la energía potencial está relacionada con la masa del cuerpo y con la posición que ocupa; cuanto más grande sea la masa del cuerpo, y cuanto mayor sea la altura a la que se encuentre, tanto mayor será su Energía potencial gravitacional.

Energía Potencial Elástica: Si se considera un resorte que cuelga del techo y uno de sus extremos está fijo, adosado al techo, mientras su otro extremo está libre, al ejercer una fuerza sobre el resorte éste se puede comprimir, disminuyendo su longitud. Para que el resorte no se estire será necesario mantener una fuerza sobre él. Al acabarse la fuerza, el resorte se descomprime, estirándose.

Si ahora se tiene el resorte con un extremo fijo sobre la mesa, y se ejerce una fuerza para comprimirlo, si el extremo libre de este resorte se pone en contacto con algún cuerpo, al descomprimirse puede provocar que el objeto se mueva, comunicándole energía cinética (energía que poseen los cuerpos cuando se mueven).

Este hecho pone de manifiesto que el resorte comprimido posee energía almacenada que se denomina energía potencial elástica. Cuando se salta en una cama elástica, también se pone de manifiesto este hecho; la persona que cae desde cierta altura sobre la cama tiene inicialmente una energía potencial que irá disminuyendo

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progresivamente durante la caída, mientras que su energía cinética (de movimiento) irá aumentando. Al chocar contra la superficie de la cama se perderá energía cinética; los resortes de la cama se colocarán tensos. La energía cinética se ha transferido a los resortes, almacenándose en forma de energía potencial elástica. Ésta se pondrá de manifiesto rápidamente. Los resortes se descomprimirán y le comunicarán movimiento al cuerpo hacia arriba, adquiriendo cierta velocidad, es decir, energía cinética. Ésta irá disminuyendo con la altura mientras que la energía potencial irá aumentando ya que aumentará la altura del cuerpo

ENERGÍA, FUERZA, POTENCIA Y EFICIENCIA

Antes de explicar el concepto trabajo según lo describe o entiende la física, haremos un repaso o un recordatorio sobre aquella maravilla que mueve al mundo y que se denomina Energía.

ENERGÍA

Se define como energía aquella capacidad que posee un cuerpo (una masa) para realizar trabajo luego de ser sometido a una fuerza; es decir, el trabajo no se puede realizar sin energía. Esta capacidad (la energía) puede estar dada por la posición de un cuerpo o por la velocidad del mismo; es por esto que podemos distinguir dos tipos de energía:

ENERGÍA POTENCIAL

Es la energía que posee un cuerpo (una masa) cuando se encuentra en posición inmóvil.

Por ejemplo, una lámpara colgada en el techo del comedor puede, si cae, romper la mesa. Mientras cuelga, tiene latente una capacidad de producir trabajo. Tiene energía en potencia, y por eso se le llama energía potencial.

De modo general, esto significa que un cuerpo de masa m colocado a una altura h, tiene una energía potencial calculable con la fórmula

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La fórmula debe leerse como: energía potencial (Ep) es igual al producto de la masa (m) por la constante de gravedad (g = 10 m/s2) y por la altura (h).

La unidad de medida de la energía es la misma del trabajo, el Joule.

Referido a la energía, un Joule es la cantidad de energía necesaria para levantar un kilogramo masa a una altura de 10 cm de la superficie de la Tierra.

Otra unidad de energía son las calorías. Un Joule equivale a 0,24 calorías.

Si queremos pasar de Joules a calorías tan sólo multiplicaremos la cantidad por 0,24 y en el caso contrario la dividiremos por 0,24 obteniendo Joules.

EJERCICIO DE PRÁCTICA:

Un libro de 2 Kg reposa sobre una

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