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Conservación de la energía mecánica

Publicado por Monica González

En un sistema aislado, donde sólo actúan las fuerzas conservadoras, como en un sistema de muelles un cuerpo y el sistema de la Tierra, el trabajo realizado por las fuerzas, en la residencia, conservadora de,  es decir, por, simétrica variación la definición de la energía potencial del sistema es CONSERV2 .

CONSERV1

No actúan como fuerzas disipativas, la variación de energía potencial también es simétrica de variación de energía cinética, es decir, CONSERV3.

CONSERV4

Puesto que la energía mecánica total del sistema es la suma de CONSERV5 La expresión muestra que para cualquier configuración del sistema o de posición, la energía mecánica total del sistema aislado permanece constante.

Esta conclusión es la ley de conservación de la energía mecánica, válido para un sistema aislado  donde actúan las fuerzas conservadoras.

Si actúas en un sistema aislado de fuerzas internas disipativas, la disipación se produce y las formas mecánicas de la energía térmica y energía mecánica total ya no se conservan.

En resumen:

La energía mecánica total de un sistema aislado, donde sólo las fuerzas conservadoras interactúan, se mantiene constante.

Un sistema aislado, donde interactúan las fuerzas conservadoras, con un incremento de energía potencial corresponde a una disminución de la energía cinética y viceversa, de tal manera que no hay cambio en la energía mecánica total.

Ley general de conservación de la energía

En situaciones reales, los sistemas no están aislados, es decir, hay intercambio de energía con el exterior.

Las fuerzas externas, son un motor de gran alcance que implica un aumento de la energía mecánica del sistema. El trabajo de estas fuerzas, CONSERV6 , permite medir el aumento de la energía mecánica del sistema debido a la acción de estas fuerzas.

Las fuerzas externas, significan una pérdida de energía mecánica por el sistema. El trabajo de estas fuerzas, CONSERV7 , medidas de la disminución de la energía mecánica del sistema debido a la acción de estas fuerzas.

Las fuerzas conservadoras del interior implican el intercambio de energía mecánica en el sistema, pero no tienen un aumento ni disminución de la energía mecánica total del sistema.

Las fuerzas internas o disipativas no-conservadoras, que siempre son difíciles, causan una pérdida irreversible de energía mecánica, lo que resulta en la aparición de formas no-mecánicas de la energía dentro del sistema. Este es el caso de las fuerzas de fricción causan un aumento en el sistema de energía térmica a expensas de la energía mecánica. Esta energía térmica, que se debe a mayores velocidades en los movimientos moleculares individuales, produce aumento de la temperatura.

En conclusión, un sistema mecánico, en el que actúan las fuerzas conservadoras y no conservativas, la suma de la labor de las fuerzas externas y fuerzas internas medidas no conservan el cambio en la energía mecánica total del sistema.

Por lo tanto, CONSERV8 .

La expresión que da el equilibrio de poder en un sistema mecánico de cambio con el exterior es:

CONSERV9

Como CONSERV10 Cuando CONSERV11Fs vector y resistencia a la tracción, Felast vector

Esto implica que:

CONSERV12

De tal manera que

CONSERV13

Siendo CONSERV14

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