Interconversión de energía cinética y potencial

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EN FÍSICA SE DEFINE LA EN FÍSICA SE DEFINE LA ENERGÍA COMO LA CAPACIDAD ENERGÍA COMO LA CAPACIDAD PARA REALIZAR UN TRABAJO. PARA REALIZAR UN TRABAJO. TRABAJO ENTENDIDO EN EL TRABAJO ENTENDIDO EN EL

SENTIDO FÍSICO DEL TÉRMINO, SENTIDO FÍSICO DEL TÉRMINO, ESTO ES, EL PRODUCIDO POR ESTO ES, EL PRODUCIDO POR

UNA FUERZA CUANDO SU UNA FUERZA CUANDO SU PUNTO DE APLICACIÓN SE PUNTO DE APLICACIÓN SE DESPLAZA. CUANDO UN DESPLAZA. CUANDO UN

SISTEMA REALIZA UN TRABAJO SISTEMA REALIZA UN TRABAJO SOBRE OTRO, SE TRANSFIERE SOBRE OTRO, SE TRANSFIERE

ENERGÍA ENTRE LOS DOS ENERGÍA ENTRE LOS DOS SISTEMAS.SISTEMAS.

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FORMAS DE LA ENERGÍA.FORMAS DE LA ENERGÍA.

SE CLASIFICAN EN DOS GRANDES SE CLASIFICAN EN DOS GRANDES GRUPOS LAS FORMAS EN QUE SE GRUPOS LAS FORMAS EN QUE SE PUEDE PRESENTAR LA ENERGÍA:PUEDE PRESENTAR LA ENERGÍA:

•ENERGÍA EXTERNA O ENERGÍA EXTERNA O MACROSCÓPICA.MACROSCÓPICA.

•ENERGÍA INTERNA O ENERGÍA INTERNA O •MICROSCÓPICA. MICROSCÓPICA.

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LA ENERGÍA MACROSCÓPICA PUEDE LA ENERGÍA MACROSCÓPICA PUEDE SER DEBIDA A DOS CAUSAS:SER DEBIDA A DOS CAUSAS:

1.1.LA MASA Y LA VELOCIDAD LA MASA Y LA VELOCIDAD DE UN DETERMINADO CUERPO, DE UN DETERMINADO CUERPO, QUE ORIGINA LA DENOMINADAQUE ORIGINA LA DENOMINADA “ “ENERGÍA CINÉTICA”.ENERGÍA CINÉTICA”.

1.1.SU POSICIÓN DENTRO DE SU POSICIÓN DENTRO DE UN SISTEMA DE REFERENCIA, UN SISTEMA DE REFERENCIA, QUE DA LUGAR A LA QUE DA LUGAR A LA ““ENERGÍA POTENCIAL”.ENERGÍA POTENCIAL”.

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LA ENERGÍA CINÉTICA ES DEBIDA LA ENERGÍA CINÉTICA ES DEBIDA AL MOVIMIENTO Y PARA UN AL MOVIMIENTO Y PARA UN OBJETO DE MASA M QUE SE OBJETO DE MASA M QUE SE

DESPLACE EN LÍNEA RECTA A UNA DESPLACE EN LÍNEA RECTA A UNA VELOCIDAD CONSTANTE V SE VELOCIDAD CONSTANTE V SE CALCULA DE ACUERDO A LA CALCULA DE ACUERDO A LA

SIGUIENTE FÓRMULA:SIGUIENTE FÓRMULA:

E CINÉTICA = 1/2 MV2E CINÉTICA = 1/2 MV2

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· · LA ENERGÍA CINÉTICA, LA ENERGÍA CINÉTICA, QUE ES LA QUE TIENE UN QUE ES LA QUE TIENE UN

CUERPO QUE SE HALLA EN CUERPO QUE SE HALLA EN MOVIMIENTO, POR MOVIMIENTO, POR

EJEMPLO, UN COCHE EJEMPLO, UN COCHE CIRCULANDO POR UNA CIRCULANDO POR UNA

CARRETERA. CARRETERA.

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ENERGÍA ENERGÍA POTENCIAL, POTENCIAL,

ENERGÍA ENERGÍA ALMACENADA ALMACENADA QUE POSEE UN QUE POSEE UN SISTEMA COMO SISTEMA COMO RESULTADO DE RESULTADO DE

LAS POSICIONES LAS POSICIONES RELATIVAS DE RELATIVAS DE

SUS SUS COMPONENTES. COMPONENTES.

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UN EJEMPLO ILUSTRARÁ EL UN EJEMPLO ILUSTRARÁ EL CONCEPTO DE ENERGÍA CONCEPTO DE ENERGÍA

POTENCIAL. EL PLANETA TIERRA POTENCIAL. EL PLANETA TIERRA GENERA UN CAMPO GENERA UN CAMPO

GRAVITATORIO QUE ATRAE A GRAVITATORIO QUE ATRAE A TODOS LOS CUERPOS. ÉSTOS TODOS LOS CUERPOS. ÉSTOS

POSEEN UNA ENERGÍA POSEEN UNA ENERGÍA POTENCIAL EN FUNCIÓN DE SU POTENCIAL EN FUNCIÓN DE SU POSICIÓN RELATIVA RESPECTO POSICIÓN RELATIVA RESPECTO DE LA SUPERFICIE TERRESTRE, DE LA SUPERFICIE TERRESTRE, QUE SE CALCULA DE ACUERDO QUE SE CALCULA DE ACUERDO CON LA SIGUIENTE FÓRMULA: CON LA SIGUIENTE FÓRMULA:

E POTENCIAL = MGHE POTENCIAL = MGH

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• SIENDO “M” LA SIENDO “M” LA MASA DEL MASA DEL CUERPO CUERPO

“ “G” LA G” LA ACELERACIÓN DE ACELERACIÓN DE LA GRAVEDAD LA GRAVEDAD

Y Y

• “ “H”, SU H”, SU POSICIÓN POSICIÓN RELATIVA RELATIVA

RESPECTO DE LA RESPECTO DE LA SUPERFICIE SUPERFICIE TERRESTRE.TERRESTRE.

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LA SUMA DE AMBAS ENERGÍAS, LA SUMA DE AMBAS ENERGÍAS, CINÉTICA Y POTENCIAL SE CINÉTICA Y POTENCIAL SE

DENOMINA ENERGÍA DENOMINA ENERGÍA MECÁNICA:MECÁNICA:

ENERGÍA MECÁNICA ENERGÍA MECÁNICA

==

ENERGÍA CINÉTICA ENERGÍA CINÉTICA

++

ENERGÍA POTENCIAL.ENERGÍA POTENCIAL.

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PARA

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CUANDO UN MALABRISTA LANZA UNA BOLA CUANDO UN MALABRISTA LANZA UNA BOLA HACIA ARRIBA ESTA REALIZO UN TRABJO SOBRE HACIA ARRIBA ESTA REALIZO UN TRABJO SOBRE ELLA. CUANDO LA BOLA ABANDONA SU MANO ELLA. CUANDO LA BOLA ABANDONA SU MANO

ADQUIERE ENERGIA CINETICA Y, A MEDIDA QUE ADQUIERE ENERGIA CINETICA Y, A MEDIDA QUE SUBE, SU VELOCIDAD SE REDUCE DEBIDO A LA SUBE, SU VELOCIDAD SE REDUCE DEBIDO A LA FUERZA DE ATRACCION DE LA TIERRA; LA BOLA FUERZA DE ATRACCION DE LA TIERRA; LA BOLA

ASCIENDE PERO LA FUERZA ES HACIA DEBAJO DE ASCIENDE PERO LA FUERZA ES HACIA DEBAJO DE TAL FORMA QUE EL TRABAJO REALIZADO SOBRE TAL FORMA QUE EL TRABAJO REALIZADO SOBRE

LA BOLA ES NEGATIVO Y LA ENERGIA CINETICA DE LA BOLA ES NEGATIVO Y LA ENERGIA CINETICA DE LA BOLA ES CADA VEZ MENOR. CUANFO ALCANZA LA BOLA ES CADA VEZ MENOR. CUANFO ALCANZA

SU MAXIMA ALTURA SU VELOCIDAD, EN ESE SU MAXIMA ALTURA SU VELOCIDAD, EN ESE INSTANTE, SE TERMINA Y SU ENERGIA CINETICA INSTANTE, SE TERMINA Y SU ENERGIA CINETICA

ADQUIRIENDO EL MISMO VALOR QUE TENIA ADQUIRIENDO EL MISMO VALOR QUE TENIA CUANDO ABANDONO SU MANO: LA ENERGIA CUANDO ABANDONO SU MANO: LA ENERGIA

CINETICA QUE SE LE DIO A LA BOLA SE CINETICA QUE SE LE DIO A LA BOLA SE TRANSFORMO EN ENERGIA POTENCIAL, Y DE TRANSFORMO EN ENERGIA POTENCIAL, Y DE

NUEVO, EN ENERGIA CINETICANUEVO, EN ENERGIA CINETICA.

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LO ANTERIOR IMPLICA QUE:LO ANTERIOR IMPLICA QUE:

ET = EC + EPET = EC + EP

DURANTE EL MOVIMIENTO DURANTE EL MOVIMIENTO DE LA BOLA, LA SUME DE DE LA BOLA, LA SUME DE LAS ENERGIA CINETICA Y LAS ENERGIA CINETICA Y

POTENCIAL ES CONSTANTE. POTENCIAL ES CONSTANTE. SIN CONSIDERAR LA SIN CONSIDERAR LA

FRICCION CON EL AIRE.FRICCION CON EL AIRE.

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AL INICIAR Y FINALIZAR EL AL INICIAR Y FINALIZAR EL MOVIMIENTO, LA ENERGIA ES MOVIMIENTO, LA ENERGIA ES

TOTALMENTE CINETICA TOTALMENTE CINETICA MIENTRAS QUE LA ENERGIA MIENTRAS QUE LA ENERGIA

POTENCIAL ES CERO.POTENCIAL ES CERO.CUANDO ALCANZA SU MAXIMA CUANDO ALCANZA SU MAXIMA

ALTURA, LA ENERGIA ES ALTURA, LA ENERGIA ES COMPLETAMENTE POTENCIAL Y COMPLETAMENTE POTENCIAL Y LA ENERGIA CINETICA ES CERO.LA ENERGIA CINETICA ES CERO.EN LOS PUNTOS INTERMEDIOS EN LOS PUNTOS INTERMEDIOS LA ENERGIA ES PARCIALMENTE LA ENERGIA ES PARCIALMENTE

CINETICA Y PARCIALMENTE CINETICA Y PARCIALMENTE POTENCIAL.POTENCIAL.

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LO ANTEIROR EXPUESTO LO ANTEIROR EXPUESTO SE ENUNCIA COMO:SE ENUNCIA COMO:

““LEY DE LA CONSERVACION LEY DE LA CONSERVACION DE LA ENERGIA MECANICA”DE LA ENERGIA MECANICA”

EN AUSENCIA DE FRICCION, EN AUSENCIA DE FRICCION, RESISTENCIA DEL AIRE O DE RESISTENCIA DEL AIRE O DE CUALQUIER FUERZA CUALQUIER FUERZA DISIPADORA, LA SUMA DE DISIPADORA, LA SUMA DE LAS ENERGIAS CINETICA Y LAS ENERGIAS CINETICA Y POTENCIAL, ES SIEMPRE POTENCIAL, ES SIEMPRE CONSTANTECONSTANTE

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CUANDO UNA BALA O UN PESO SE CUANDO UNA BALA O UN PESO SE ELEVAN CONTRA LA FUERZA DE LA ELEVAN CONTRA LA FUERZA DE LA GRAVEDAD, ADQUIEREN ENERGÍA GRAVEDAD, ADQUIEREN ENERGÍA

POTENCIAL, ENERGÍA EN VIRTUD DE POTENCIAL, ENERGÍA EN VIRTUD DE SU POSICIÓN, PROPORCIONAL A LA SU POSICIÓN, PROPORCIONAL A LA ALTURA A QUE HAN SIDO ELEVADOS ALTURA A QUE HAN SIDO ELEVADOS

……

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… … SI SE SUELTA EL PESO, PIERDE SI SE SUELTA EL PESO, PIERDE ALTURA Y ENERGÍA POTENCIAL, ALTURA Y ENERGÍA POTENCIAL,

PERO GANA VELOCIDAD Y ENERGÍA PERO GANA VELOCIDAD Y ENERGÍA CINÉTICA, LA ENERGÍA DEBIDA A LA CINÉTICA, LA ENERGÍA DEBIDA A LA

VELOCIDAD DEL MOVIMIENTO. VELOCIDAD DEL MOVIMIENTO.

LA ENERGÍA CINÉTICA SE PUEDE LA ENERGÍA CINÉTICA SE PUEDE VOLVER A CONVERTIR EN VOLVER A CONVERTIR EN

POTENCIAL, COMO OCURRE EN LA POTENCIAL, COMO OCURRE EN LA MONTAÑA RUSA CUANDO PASA POR MONTAÑA RUSA CUANDO PASA POR

EL FONDO DE UNA DEPRESIÓN Y EL FONDO DE UNA DEPRESIÓN Y SUBE DE NUEVO. SUBE DE NUEVO. 

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• EN ESTE EJEMPLO PODEMOS EN ESTE EJEMPLO PODEMOS OBSERVAR QUE EN LO ALTO DE LA OBSERVAR QUE EN LO ALTO DE LA COLINA LA ESFERA POSEE MUCHA COLINA LA ESFERA POSEE MUCHA ENERGÍA POTENCIAL,PERO LA E.C=0. ENERGÍA POTENCIAL,PERO LA E.C=0.

• CONFORME VA CONFORME VA CALLENDO SE CALLENDO SE INCREMENTA SU INCREMENTA SU VELOCIDAD Y SU VELOCIDAD Y SU ENERGÍA CINÉTICA; ENERGÍA CINÉTICA; PERO DISMINUYE PERO DISMINUYE SU ENERGÍA SU ENERGÍA POTENCIAL.  POTENCIAL. 

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• CUANDO LA ESFERA LLEGA AL CUANDO LA ESFERA LLEGA AL FONDO DE LA COLINA, YA NO FONDO DE LA COLINA, YA NO POSEE ENERGÍA POTENCIAL; POSEE ENERGÍA POTENCIAL; PERO POSEE ENERGÍA CINÉTICA. PERO POSEE ENERGÍA CINÉTICA.

HAY QUE RECORDAR QUE EN LOS HAY QUE RECORDAR QUE EN LOS TRES PUNTOS LA ENERGÍA TRES PUNTOS LA ENERGÍA MECÁNICA TOTAL (EM) ES LA MECÁNICA TOTAL (EM) ES LA MISMA: MISMA: 

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AL SABER LO QUE IMPLICA LA AL SABER LO QUE IMPLICA LA ENERGIA MECANICA Y VER LAS ENERGIA MECANICA Y VER LAS

IMÁGENES ANTERIORES, IMÁGENES ANTERIORES, PODEMOS INTERPRETAR QUE PODEMOS INTERPRETAR QUE

“LA INTERCONVERSION DE “LA INTERCONVERSION DE ENERGIA CINETICA Y ENERGIA ENERGIA CINETICA Y ENERGIA

POTENCIAL”…POTENCIAL”…

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ES EL CAMBIO QUE EXISTE ENTRE ES EL CAMBIO QUE EXISTE ENTRE ELLAS, EN RELACION CON EL ELLAS, EN RELACION CON EL

MOVIMIENTO, OBSERVAMOS QUE MOVIMIENTO, OBSERVAMOS QUE LA ENERGIA POTENCIAL, (LA LA ENERGIA POTENCIAL, (LA ENERGIA QUE SE OBTIENE AL ENERGIA QUE SE OBTIENE AL

ESTAR EN REPOSO UN OBJETO) ESTAR EN REPOSO UN OBJETO)

AL SER ATRAIDA POR LA FUERZA AL SER ATRAIDA POR LA FUERZA DE GRAVEDAD SE CONVIERTE EN DE GRAVEDAD SE CONVIERTE EN ENERGIA CINETICA (ENERGIA QUE ENERGIA CINETICA (ENERGIA QUE

SE OBTIENE AL ESTAR EN SE OBTIENE AL ESTAR EN MOVIMIENTO UN OBJETO), Y AL MOVIMIENTO UN OBJETO), Y AL

CAER Y ESTAR EN REPOSO CAER Y ESTAR EN REPOSO ADQUIERE NUEVAMENTE ENERGIA ADQUIERE NUEVAMENTE ENERGIA

POTENCIAL.POTENCIAL.

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•HERBERT PEREZ HILZAMARA HERBERT PEREZ HILZAMARA MONTSERRATMONTSERRAT

•HERNANDEZ PEREZ JANETH HERNANDEZ PEREZ JANETH ADEMIADEMI

•HERRERA HERRERA ALEJANDRAHERRERA HERRERA ALEJANDRA

•VAZQUEZ ALMAGUER MARIA DE VAZQUEZ ALMAGUER MARIA DE LA LUZLA LUZ