Energía y Conservación de la Energía

Energía

• Energía es una cantidad física escalar, no se crea ni destruye, solo se transforma.
• Puede producir trabajo, que es una fuerza actuando sobre un desplazamiento.
• Positivo si entra energía al sistema, negativo si sale.
• Unidad en el SI es el Joule (J).

Principio de Conservación de la Energía

• La energía total de un sistema cerrado es constante.
• Una máquina o ser vivo solo puede realizar una cantidad limitada de trabajo con una cantidad determinada de combustible o alimento.

Energía Potencial

• Energía almacenada en un cuerpo, para realizar trabajo.
• Dos tipos:
  • Gravitacional: Depende del peso y la altura del cuerpo.
  • Elástica: Depende de la elongación o compresión del cuerpo (k=constante elástica, x=elongación).

Energía Mecánica

• Suma de la energía cinética y potencial de un cuerpo o sistema.
• EMecanica = ECinetica + EPotencial

Conservación de la Energía Mecánica

• Fuerzas Conservativas: Trabajo independiente de la trayectoria (ej. peso en caída libre).
• Energía mecánica se conserva.
• Fuerzas No Conservativas (Disipativas): Trabajo depende de la trayectoria (ej. rozamiento, resistencia del aire). Disminuyen la energía mecánica, transformándola en calor.

Potencia

• Rapidez con que se realiza trabajo.
• Unidad en el SI: Watt (J/s).
• Equivalente en sistema inglés: Caballo de fuerza (hp) = 746 W.

Máquinas Simples

• Dispositivos que usan energía interna para realizar trabajo.
• No puede producir más trabajo del que recibe.
• Parte de la energía interna se gasta aumentando la energía interna del medio ambiente.

Palancas

• Máquinas simples que facilitan el trabajo.
• Clasificadas en tres tipos según posición del esfuerzo, soporte y carga:
  • Primer orden: Esfuerzo y carga a lados opuestos del soporte. (Tijeras, sacaclavos)
  • Segundo orden: Carga entre el esfuerzo y el soporte. (Carretilla)
  • Tercer orden: Esfuerzo entre el soporte y la carga. (Caña de pescar, pinzas)
  • Gato: Movimiento rotatorio eleva la carga (paso de rosca).

Este cuestionario explora los conceptos fundamentales de la energía, incluyendo su definición, tipos y principios de conservación. Se analizan la energía potencial y mecánica, así como las fuerzas conservativas, ofreciendo una visión completa sobre el tema. Ideal para estudiantes de física que quieran profundizar en la comprensión de la energía.