La energía mecánica.
Es la suma de la energía cinética y energía potencial gravitatoria.
1. Energía potencial gravitatoria.
Todas son las que poseen los cuerpos por estar en lugar que están con respecto a otros cuerpos.
Es la energía asociada a la posición,la que tienen los cuerpos por estar en la posición que están con respecto a la tierra,a cierta altura.
Ej--> Debajo de un balcón con macetas,un coche aparcado se cae una de ellas sobre el techo,le haría un gran bollo.
¿Que haría? Cuanto más grande sea la maceta o la altura de ese balcón,más grande será su bollo. (Esa energía que cae,se dice energía potencial gravitatoria)
*Cuanto más alto,esté un cuerpo y cuanto más masa tenga,mayor será su energía potencial gravitatoria.
Los científicos buscan números,medidas. Buscan la relación matemática entre las magnitudes implicadas. E.p.g, masa y altura.
Relación matemática entre varias magnitudes las llamamos "la fórmula" que es: Ep= 9,8 · m · h
En esta fórmula las letras representan magnitudes:
·M. Representa la masa del cuerpo. Unidad en la que se expresa es el (Kg). Kilogramo.
·H. Representa la altura a la que se encuentra el cuerpo. Se expresa en (M). Metros.
·Ep. Representa la energía potencial gravitatoria. Se expresa en (J).Julios.
·9,8 Es la intensidad de la gravedad en la Tierra. Sus unidades son metros por segundos al cuadrado (m/s2).
2. Energía cinética.
Es más fácil que la potencial. Es la que tiene un cuerpo por el hecho de estar moviéndose.
Ej--> Un vehículo que viene hacia nosotros con cierta velocidad. Seguro te da más miedo el que vaya más deprisa porque tiene más energía cinética.
Cuanto más grande sea un cuerpo (cuanto más masa tenga) y más deprisa se mueva ( cuanta más velocidad tenga ) mayor será su energía cinética.
La fórmula que nos permite calcular la energía cinética es: Ec= 1/2 · m · v2
La fórmula anterior nos indica que la energía cinética de un cuerpo es directamente propporcional a la masa del cuerpo, pero no a la velocidad.
El motivo de esta complicación es la que la velocidad está "al cuadrado".
3. El principio de conservación de la energía mecánica.
Se refiere a toda la energía del Universo. Y por eso es un principio difícil de aplicar.
La energía mecánica de un cuerpo sobre el que no actúe ninguna fuerza que no sea su propio peso se mantiene constante.
Un cuerpo situado a una determinada altura poseerá cierta e.p.s, irá transformando esta energía potencial en energía cinética a medida que se vaya cayendo al suelo.
Es decir irá ganando energía cinética al mismo ritmo que va perdiendo pero la suma de las dos, la energía mecánica, será constante.
4. Haciendo cálculos con la energía potencial gravitatoria.
La fórmula para calcular la energía . p.g y las magnitudes que se emplean.
MAGNITUDES IMPLICADAS
MAGNITUD UNIDAD SÍMBOLO Energía . p (Ep) Julios J
Masa (M) Kilogramos Kg
Altura (H) Metros m
Ej--> Una maceta de 2kg de masa está situada a 3 metros de altura.
¿Qué energía potencial posee?
Para resolver este programa solo tenemos que sustituir los valores de las magnitudes masa y altura en la fórmula, en la unidad de SI y hacer el cálculo.
Ep= 9,8 m/s2 · 2kg 3 m = 58,8 kg ·m2/s2 = 58,8
La energía potencial de la maceta de la maceta es de 58,9
Algunas veces necesitamos cambiar de unidades. De centímetros a metros, o de gramos a kilogramos,ect.
Analizando los datos
Estos datos pueden representarse en una gráfica.
Altura (m) Ep (J)
0 0
10 5390
20 10780
100 53900
La gráfica que obtenemos en nuestro trbajo es una línea recta que pasa por el origen de coordenadas.
Si observas los datos te darás cuenta de que:
·Si la altura se doble,la energía aumenta también el doble.
·Si la altura se multiplica por 10,también la energía lo hace.
Este tipo de relación entre dos magnitudes se llama relación lineal.
La representación gráfica de una relación lineal es siempre una recta que pasa por el origen de coordenadas.
Haciendo cálculos con la energía cinética.
Para pasar de.. ..a.. Debes..
m/s Km/h Multiplicar por 3,6
km/h m/s Dividir por 3,6
Ej.
* ¿Qué energía cinética tendrá una persona de 50 kg de masa que corre a una velocidad de 10 km/h?
192. 9 J.
Analizando los datos
Estos datos pueden representarse en una gráfica para poder disponer de una imformación visual inmediatamente de cómo reaccionan las magnitudes.
Tabla obtenida y gráfica
correspondiente:
Velocidad Ec (J)
(m/s)
0 0
0,2 1,1
0,4 4,4
0,6 9,9
0,8 17,6
1 27,5
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