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Questions and Answers
¿Qué define un sistema en el contexto de energía y transformaciones?
¿Qué define un sistema en el contexto de energía y transformaciones?
- Cualquier objeto físico existente.
- Un grupo de objetos en movimiento.
- Una región del universo ignorando el resto. (correct)
- Una sola partícula en el espacio.
¿Cuál es un ejemplo de energía potencial?
¿Cuál es un ejemplo de energía potencial?
- La luz solar que llega a la Tierra.
- Un resorte comprimido. (correct)
- Un objeto en movimiento.
- La temperatura de un líquido caliente.
¿Qué sucede con la energía según el principio de conservación de la energía?
¿Qué sucede con la energía según el principio de conservación de la energía?
- La energía puede cambiar de un sistema a otro. (correct)
- La energía se transforma en materia.
- La energía siempre es constante en un sistema cerrado.
- La energía se destruye en procesos físicos.
¿Cómo se asigna un signo a la energía que entra o sale de un sistema?
¿Cómo se asigna un signo a la energía que entra o sale de un sistema?
¿Qué caracteriza a la energía cinética?
¿Qué caracteriza a la energía cinética?
¿Qué es el trabajo en el contexto de energía?
¿Qué es el trabajo en el contexto de energía?
¿Qué tipo de energía está asociada al cambio de temperatura de un objeto?
¿Qué tipo de energía está asociada al cambio de temperatura de un objeto?
Al liberar un resorte comprimido, ¿qué tipo de energía se produce generalmente?
Al liberar un resorte comprimido, ¿qué tipo de energía se produce generalmente?
¿Qué se define como la energía potencial gravitacional?
¿Qué se define como la energía potencial gravitacional?
¿Cómo se expresa el trabajo realizado por la fuerza gravitacional durante el desplazamiento de y1 a y2?
¿Cómo se expresa el trabajo realizado por la fuerza gravitacional durante el desplazamiento de y1 a y2?
¿Cuál es la principal característica de las fuerzas conservativas?
¿Cuál es la principal característica de las fuerzas conservativas?
Si solo actúa la gravedad, ¿qué se puede decir sobre la energía mecánica total del sistema?
Si solo actúa la gravedad, ¿qué se puede decir sobre la energía mecánica total del sistema?
¿Qué ocurre cuando se desplaza un cuerpo contra la fuerza de fricción?
¿Qué ocurre cuando se desplaza un cuerpo contra la fuerza de fricción?
¿Qué representa el cambio en la energía potencial gravitacional (ΔUgrav)?
¿Qué representa el cambio en la energía potencial gravitacional (ΔUgrav)?
¿Qué representa el teorema trabajo-energía?
¿Qué representa el teorema trabajo-energía?
Cuando un libro se desplaza sobre una mesa, ¿qué tipo de fuerzas actúan si se mueve a velocidad constante?
Cuando un libro se desplaza sobre una mesa, ¿qué tipo de fuerzas actúan si se mueve a velocidad constante?
¿Qué describe la relación $F_x = Kx$ en relación con un resorte?
¿Qué describe la relación $F_x = Kx$ en relación con un resorte?
Cuando se realiza un trabajo en un resorte, ¿qué signo tendrá la energía cuando se desplace hacia la derecha?
Cuando se realiza un trabajo en un resorte, ¿qué signo tendrá la energía cuando se desplace hacia la derecha?
Cuál es la principal diferencia entre energía cinética y energía potencial?
Cuál es la principal diferencia entre energía cinética y energía potencial?
¿Qué trabajo se realiza al levantar una roca pesada en un campo gravitatorio?
¿Qué trabajo se realiza al levantar una roca pesada en un campo gravitatorio?
¿Qué se entiende por energía potencial gravitacional?
¿Qué se entiende por energía potencial gravitacional?
¿Cuál es la expresión que describe la energía cinética de una partícula con masa?
¿Cuál es la expresión que describe la energía cinética de una partícula con masa?
¿Qué ocurre con la energía cuando se suelta lentamente un resorte deformado?
¿Qué ocurre con la energía cuando se suelta lentamente un resorte deformado?
En el contexto de la deformación de un resorte, ¿qué representa la constante K?
En el contexto de la deformación de un resorte, ¿qué representa la constante K?
¿Cuál es la definición precisa de potencia en física?
¿Cuál es la definición precisa de potencia en física?
¿Qué representa el trabajo realizado por una fuerza constante?
¿Qué representa el trabajo realizado por una fuerza constante?
¿Cómo se clasifica el trabajo realizado por una fuerza en función de su dirección?
¿Cómo se clasifica el trabajo realizado por una fuerza en función de su dirección?
Al calcular el trabajo realizado por una fuerza variable, ¿qué método se utiliza?
Al calcular el trabajo realizado por una fuerza variable, ¿qué método se utiliza?
¿Qué ocurre con la energía cuando se realiza un trabajo positivo?
¿Qué ocurre con la energía cuando se realiza un trabajo positivo?
¿Cuál es el enfoque correcto para calcular el trabajo en un desplazamiento de x1 a x2 con una fuerza variable?
¿Cuál es el enfoque correcto para calcular el trabajo en un desplazamiento de x1 a x2 con una fuerza variable?
¿Qué es la energía elástica en el contexto de un resorte?
¿Qué es la energía elástica en el contexto de un resorte?
¿Qué relación existe entre trabajo y tiempo en el contexto de la potencia?
¿Qué relación existe entre trabajo y tiempo en el contexto de la potencia?
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Study Notes
Concepto de sistema y entorno
- Un sistema es una región del universo sobre la que se realiza un análisis, ignorando su entorno.
- El entorno es todo lo que se encuentra fuera del sistema y no se toma en cuenta durante el análisis.
- Ejemplos de sistemas incluyen objetos individuales, colecciones de objetos o regiones específicas en el espacio.
Energía
- Definida como la capacidad de realizar transformaciones o cambios en un sistema físico.
- La energía no se crea ni se destruye, solo se transfiere entre sistemas.
- Puede ser positiva o negativa dependiendo de si entra o sale del sistema.
Tipos de energía
- Energía cinética: Asociada al movimiento; depende de la masa y la velocidad del objeto.
- Energía potencial: Almacenada debido a la posición de un objeto en un campo, como el gravitacional.
- Energía térmica: Relacionada con el cambio de temperatura.
- Trabajo: Transferencia de energía cuando una fuerza mueve un objeto a través de una distancia.
- Energía del resorte: Almacenada en un resorte al ser comprimido o estirado.
Potencia
- Definida como la rapidez con la que se efectúa el trabajo; es una cantidad escalar.
- Se relaciona con la cantidad de trabajo realizado en un determinado intervalo de tiempo.
Trabajo
- Se define como el producto de la fuerza aplicada y la distancia traversada en la dirección de la fuerza.
- Puede ser positivo, negativo o cero, dependiendo del movimiento y la dirección de la fuerza.
- Para fuerzas variables, el trabajo se calcula como la integral de la fuerza respecto al desplazamiento.
Ley de Hooke
- La fuerza para deformar un resorte es proporcional a la deformación: ( F_x = Kx ), donde ( K ) es la constante del resorte.
- El trabajo realizado al deformar un resorte depende de la dirección y magnitud de la fuerza aplicada.
Energía cinética y potencial gravitacional
- La energía cinética de un cuerpo se define como ( \frac{1}{2} mv^2 ), resultante de la acción de fuerzas.
- La energía potencial gravitacional está asociada a la posición de un objeto en un campo gravitacional, representada como ( U_{grav} = mgy ).
Conservación de la energía mecánica
- El teorema trabajo-energía indica que el trabajo total aplicado sobre un cuerpo es igual al cambio en su energía cinética.
- Si sólo actúa la gravedad, la energía mecánica ( E = K + U_{grav} ) se conserva.
Fuerzas conservativas vs. no conservativas
- Las fuerzas conservativas permiten recuperar la energía sin pérdidas, sin depender de la trayectoria seguida.
- Las fuerzas no conservativas, como la fricción, dependen de la trayectoria y pueden realizar trabajo que no es recuperable.
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