Gases, Relatividad Y Otras Fuentes De Energìa

calcula multiplicando el peso por la altura. Se suele considerar que a una altura cero la Epg es cero, por lo tanto se calcula como:

Epg = P h

Epg = m g h

P = Peso

h = Altura

m = Masa

g = Aceleración de la gravedad

Epg = Energía potencial gravitatoria

Energía potencial elástica (Epe)

Es la energía acumulada en un cuerpo elástico tal como un resorte. Se calcula como:

K=Constante del resorte

Δx = Desplazamiento desde la posición normal

Epe = Energía potencial elástica

6. Energía cinética ( traslasional y rotacional)

La ley de conservación de la energía expresa que "la energía no puede ser creada ni destruida. Puede transformarse de una forma a otra, pero la cantidad total de energía siempre permanece constante" La energía cinética es la energía que se encuentra asociada con el movimiento. Todos los cuerpos que se mueven poseen energía cinética. La energía cinética tiene como unidad el joule. Al hablar del movimiento de un cuerpo, es obvio que puede darse el traslado de este cuerpo. Es por ello que a la energía cinética implícita en el traslado de un cuerpo se le denomina energía traslacional. Existen algunos otros tipos de energía cinética como la energía vibracional, ésta involucra movimiento vibratorio sin que el cuerpo se desplace; la energía radiante, la cual se genera al moverse los electrones dentro de los átomos a mayor velocidad; la energía térmica o calórica, la cual se encuentra íntimamente relacionada con el movimiento aleatorio de las moléculas y, por último, la energía rotacional, la cual se encuentra relacionada con los cuerpos que rotan.

7. Péndulo simple

Un péndulo simple se define como una partícula de masa m suspendida del punto O por un hilo inextensible de longitud l y de masa despreciable. Si la partícula se desplaza a una posición q0 (ángulo que hace el hilo con la vertical) y luego se suelta, el péndulo comienza a oscilar. El péndulo describe una trayectoria circular, un arco de una circunferencia de radio l. Estudiaremos su movimiento en la dirección tangencial y en la dirección normal.

Las fuerzas que actúan sobre la partícula de masa m son dos

• el peso mg

• La tensión T del hilo

La energía se conserva

v2=2gl(cosθ-cosθ0)

La tensión de la cuerda es

T=mg(3cosθ-2cosθ0)

La tensión de la cuerda no es constante, sino que varía con la posición angular θ. Su valor máximo se alcanza cuando θ=0, el péndulo pasa por la posición de equilibrio (la velocidad es máxima). Su valor mínimo, cuando θ=θ0 (la velocidad es nula).

• Ecuación del movimiento en la dirección tangencial

La aceleración de la partícula es at=dv/dt.

La segunda ley de Newton se escribe

mat=-mg•senq

8. Otras formas de energía

En la naturaleza existen diversas fuentes de energía; esto es, elementos o medios capaces de producir algún tipo de energía. Como fuentes, capaces de producir algún tipo de energía, tenemos algunas que se presentan como agotables o no renovables: el carbón, el petróleo, el gas natural, la fuerza interna de la tierra (fuente geotérmica de energía), los núcleos atómicos (fuente nuclear de energía). Hay otras fuentes capaces de producir energía y que se presentan como inagotables o renovables: ríos y olas (fuente hidráulica de energía, Ver Energía hidráulica), el sol (fuente solar de energía, Ver Energía solar), el viento (fuente eólica de energía, Ver Energía eólica.), las mareas (fuente mareomotriz de energía, Ver Energía del mar), la biomasa (fuente orgánica de energía). Cualquiera de estas fuentes es capaz de producir alguno de los diferentes tipos o formas de energía que se conocen.

Tipos o formas de energía

1.- Energía mecánica.

2.- Energía calórica o térmica

3.- Energía química.

4.- Energía radiante o lumínica

5.- Energía eléctrica o electricidad.

6.- Energía nuclear.

7.- Energía magnética

8.- Energía metabólica

9. Impulso mecánico

Otro modo de explicar la expresión del Principio fundamental de la dinámica de traslación es que el impulso mecánico es igual a la variación del momento lineal. Es decir: I= pfinal-pinicial = m•v-m•vo = m•(v-vo) = –> I=Δp. La variación de momento lineal, que experimenta una partícula (Δp) no sólo depende de la fuerza que actúa sobre ella, sino también del tiempo (Δt) durante el cual actúa. La ecuación que propone la citada Segunda Ley de Newton es: Δp/Δt = F y despejando Δp se tiene: Δp = F•Δt. El producto F•Δt (fuerza aplicada multiplicada por el tiempo que dura su actuación) se denomina impulso mecánico. Se trata de una magnitud vectorial, de la misma dirección y sentido que los de la fuerza aplicada, y cuyo valor es el producto de la fuerza por el tiempo. Su ecuación de dimensiones es: [I]=M•L•T-2•T=M•L•T-1 y su unidad en el sistema internacional es Kg•m/s (newton por segundo). De forma más correcta, como las fuerzas son variables en el tiempo, debemos sumar todos los diferenciales de tiempo mediante una integral. Así que escribimos:

10. Cantidad de movimiento

La cantidad de movimiento o momento lineal se refiere a objetos en movimientos y es una magnitud vectorial que desempeña un papel muy importante en la segunda ley de Newton. La cantidad de movimiento combina las ideas de inercia y movimiento. También

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