Conservación de la energía mecánica

Qué aprenderás

• Si solo actúan fuerzas conservativas, la suma de energía cinética y potencial permanece constante
• Aplicar la regla del tema con pasos justificados y comprobar el resultado.
• Resolver y aprobar la hoja de ejercicios antes de continuar.

Conceptos del tema

Si solo actúan fuerzas conservativas, la suma de energía cinética y potencial permanece constante.

El rozamiento puede transformar parte de esa energía mecánica en energía interna, sin destruir la energía total.

Cómo interpretar este tema

El primer paso es elegir un modelo físico y sus hipótesis. Pregunta qué fenómeno describe el enunciado, qué magnitudes intervienen y qué se supone constante. Una fórmula válida para aceleración constante, por ejemplo, no sirve automáticamente para cualquier movimiento.

Representa los datos con sus unidades y fija un sentido positivo cuando haya direcciones. Despeja la incógnita antes de sustituir. La coherencia de unidades es una comprobación independiente: una rapidez debe tener unidades de longitud dividida entre tiempo, y no de longitud multiplicada por tiempo.

Detalles para comprender la regla

La energía mecánica se conserva y puede transferirse de potencial a cinética.

El rozamiento transforma energía mecánica en energía interna y, a veces, sonido. La energía total no desaparece.

Ejemplo resuelto

Cae una masa desde 5 m, desde el reposo y sin aire; usa g = 10 $\frac{m}{s^{2}}$.

1. Al inicio la energía por unidad de masa es gh = 50 $\frac{J}{kg}$.
2. Al llegar abajo, ½v² = 50.
3. v² = 100; la rapidez es 10 $\frac{m}{s}$.

Cómo practicar

1. Describe el fenómeno y las hipótesis del modelo.
2. Anota los datos, conviértelos a unidades compatibles y fija los signos.
3. Dibuja un esquema o consulta la gráfica del tema si está disponible.
4. Despeja la incógnita, sustituye y comprueba las unidades del resultado.

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Recursos para profundizar

• Física universitaria · OpenStax, volumen 1 ↗

  Consulta las definiciones y el capítulo relacionado con este tema. Lectura de referencia en inglés.

• Laboratorio de Física ↗

  Explora movimiento, fuerzas, energía, circuitos y ondas con simulaciones.