Conservación de la energía mecánica en una montaña rusa Montaña rusa
Se puede distinguir la conservación de energía mecánica.
Estructura que controla la caída de un carro mediante un sist. de rieles y presenta variaciones. No se considera la fuerza mecánica (disipa la energía mecánica).
Parte más alta. Toda la energía mecánica es p. gravitatoria. Al bajar comienza a bajar la p. g y aumenta la cinética.
En lo más alto, la E. potencial grav. Es máxima. E. cinética nula. Al descender la E. potencial disminuye, al ascender aumenta.
En lo alto de un riso la rapidez disminuye. Distinta de cero. Carro posee E. cinética y p. gravitatoria.
Cuando el carro desciende la E. Cinética aumenta, contrario a cuando asciende
Si no se considera la f. de roce, en cada punto la suma de la E. Cinética y potencial es constante.
1)
Punto de equilibrio inestable: el carro posee mayor E. Potencial
gravitatoria, cualquier movimiento puede hacer que la potencial disminuya. 2) Punto de equilibrio estable: carro se encuentra en una especie de “fosa” que lo hace estar en posición fija, posee más E. potencial. 3) Punto de equilibrio indiferente: la E. potencial es constante en un tramo grande de la montaña.
Al aplicar la conservación de E. mecánica en ABC, se tiene que la mecánica en todos es la misma. = =
A, E. solo P. Gravitatoria. B, potencial y cinética. C, mecánica es sólo cinética. Se tiene. ∗ ∗ ℎ = ∗ ∗ ℎ +
1 2
∗ =
1 2
∗
DISIPACIÓN DE LA ENERGÍA
Si dejamos caer un objeto, su energía potencial dismi nuye, la cinética aumenta. La mecánica permanece relativamente constante, se conserva.
Si hacemos rodar una pelota está se detendrá. La energía cinética no es constante, disminuye. La energía mecánica no se conserva.
FUERZAS CONSERVATIVAS Se llama así, si el trabajo que realiza sobre un cuerpo que se mueve entre A y B, es independiente de la trayectoria seguida. Están asociadas a la E. potencial, son fuerzas conservativas la fuerza de peso, eléctrica y elástica. = =
FUERZAS NO CONSERVATIVAS
EL trabajo que realiza depende de la trayectoria seguida por él. Todas las fuerzas de roce son no conservativas, disipan energía.
EJEMPLO: a) Si un cuerpo desciende por un plano ligeramente inclinado, puede disminuir su velocidad o detenerse. b) Cuando dos superficies se deslizan una respecto de la otr a, se calientan por la fricción, se transfiere E. mecánica mediante calor a ambas superficies y al medio. Se d isipa o degrada. Transferencia entre E. cinética y potencial, E. mecánica inicial corresponde a la suma de la mecánica final, con el trabajo realizado por las fuerzas de roce. = + ∗ ∗ +
∗ = ∗ ∗ +
∗ +
