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Teorema de Conservación de la Energía Mecánica para Física de Secundaria y Bachillerato

TEOREMA DE CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA MECÁNICA:

Cuando todas las fuerzas que aparecen en una transformación son conservativas, o las no conservativas no realizan trabajo (como ocurre con la Normal, Tensión...) en no pocas ocasiones, SE CONSERVA LA ENERGÍA MECÁNICA, esto es, se mantiene constante entre dos posiciones elegidas dentro de la transformación.

VER ENERGIAS MECANICA, CINETICA Y POTENCIAL

Veamos:

Si consideramos que las fuerzas pueden ser:

CONSERVATIVAS:

  • El trabajo realizada por ellas sobre una partícula no depende del camino seguido en la transformación (no depende de la trayectoria).
  • Son las que tienen asociada una Energía Potencial.
  • Ejemplos de ellas son el Peso (en general las Fuerzas Gravitatorias), la Fuerza Elástica, las Fuerzas Electrostáticas.
  • En ellas, el trabajo es igual a la disminución de Energía potencial que se experimenta. (Wc=-ΔEp)

NO CONSERVATIVAS:

  • El trabajo realizada por ellas sobre una partícula depende del camino seguido en la transformación ( depende de la trayectoria).
  • No llevan asociada ningún tipo de Energía Potencial. Se les denomina también disipativas.
  • Ejemplos de ellas son el Rozamiento (en general las Fuerzas Gravitatorias), Tensiones, la Normal... En general todas las que no se mencionan como Conservativas.

El TRABAJO TOTAL, será la suma del trabajo de las Conservativas y de las No Conservativas:

El trabajo de las Conservativas:

El trabajo Total, por el teorema DEL TRABAJO Y LA ENERGIA CINETICA, de las Fuerzas Vivas:

Con lo que:

Despejando el Wnc:

El trabajo de las fuerzas no conservativas es igual a la variación de la Energía Mecánica.

Que es lo que se conoce como TEOREMA DE LA ENERGÍA MECÁNICA.

Por ello, si el trabajo de las fuerzas no conservativas es igual a cero, o lo que es lo mismo, las fuerzas no conservativas presentes no realizan trabajo:

La Energía mecánica se mantiene constante, no cambia.

Es lo que se conoce como TEOREMA DE CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA MECÁNICA, que se usa muchísimo en ejercicios.

 

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