8.4 Ley De La Conservación De La Energía Mecánica

La energía se manifiesta de diferentes maneras; sin embargo, no se crea de la nada, ya que cuando hablamos de producir energía, en realidad nos referimos a su transformación de una energía a otra. Con estas consideraciones, podemos establecer la siguiente ley de la conservación de la energía:

La energía existente en el universo es una cantidad constante que no se crea ni se destruye, únicamente se transforma.

La conservación de la energía mecánica es posible siempre y cuando exista una ausencia de agentes como la resistencia del aire o de otras fuerzas disipativas. En estas condiciones, la suma de energía potencial y la energía cinética es una constante. Esto se puede expresar matemáticamente de la siguiente manera: 

Visto de otra manera:

Nota: La fuerza de fricción o rozamiento es una fuerza disipativa, ya que cuando un cuerpo regresa a su posición inicial o punto de partida, lo hace con menor energía mecánica. Por tanto, la fuerza de fricción o cualquier otra fuerza que actúe disminuyendo la energía mecánica total de un cuerpo, será un agente que imposibilite la conservación de la energía mecánica. 

Resuelve los siguientes ejercicios

1.- Si un bloque es empujado en forma horizontal (véase la figura siguiente), con una fuerza cuya magnitud es de 3 N en ausencia de la fuerza de fricción y lo desplaza 2 m con velocidad constante, ¿a cuánto es igual el trabajo realizado por dicha fuerza?

2.- ¿Cuál es la potencia mecánica de una grúa que realiza un trabajo de 200 000 J en 6 segundos? Expresar el resultado en watts y en caballos de fuerza.

3.- Calcula en joules la energía cinética traslacional que lleva una bala de 7 g si la magnitud de su velocidad es de 420 m/s.

4.- Llevar a clase un formulario de lo visto en la sesión de hoy.