Energía mecánica: “Cuando la vida te ofrezca un limón, exprímelo y haz limonada.”  Autor: Clement Stone

¿Interesante frase, no?  

Ayer estaba viendo una carrera de autos y me pregunte ¿Qué tipo de energía será cuando los autos se desplazan? Investigue y el nombre de esta energía era: Energía Mecánica ¿Ya la conoces? Hoy vamos a hablar de una manera sencilla y práctica de ella.

¡Empecemos!

 Que es la Energía mecánica


Esta energía la podemos definir como la capacidad de producir un trabajo o como la producida por fuerzas de tipo mecánico como la gravitación, elasticidad, etc. La poseen los cuerpos por el hecho de moverse de posición.

Hay dos formas de energía mecánica que son la energía cinética y también la energía potencial.

La conservación de la energía mecánica


Para los sistemas que están abiertos y formados por partículas interactuaran mediante fuerzas puramente mecánicas o campos que conserven la energía para que se mantenga constante en el tiempo:

Ec . Es la energía cinética del sistema.

Ep: Es la energía potencial gravitacional que posee el sistema.

Ee , Es la energía potencial elástica que posee el sistema.

Es importante que notemos con la energía mecánica definida permanece constante solamente si actúan fuerzas conservativas sobre las partículas.

Formula de energía mecánica


E = Ec + Ep

Por ejemplo:

Si una persona va con una velocidad de 2 ms/s, tiene una masa de unos 50 kg y se encuentra a una altura de unos 12 respecto al nivel del piso.

Calcula cual es la cantidad de energía mecánica que posee.

Leer el problema y extraes la incógnita y los datos:

m  = 50 kg.

v = 2 ms/s

h = 12m

E= ?

La fórmula que se va a utilizar es:

mecanicaa-e1508544278729 Energía mecánica, Que es, Ejemplos & Mas

Lo que hacemos es reemplazar por los datos:

Ec = 1/2 . 50 kg . (2 m/s)2

Ec = 1/2 . 50 kg . 4 m2/s2

Calculas el resultado numérico final y luego colocas la unidad en que se mide la energía cinética así:

Ec = 100 J

Ahora utilizamos la fórmula que no permite calcular la incógnita:

Ep = m . g . h.

Reeplazamos los datos y nos quedaría asi:

Ep = 50 kg . 9,8 m/s2 . 12 m.

El resultado final de esta fomula calculada es:

Ep = 5880 J.

Ya tenemos todos los datos para realizar la última formula:

E = Ec + Ep

Remplazamos:

E = 100 J + 5880 J = 5980 J

La persona posee 5980 J de energía mecánica en total.

Ejemplos de energía mecánica


Centrales generadoras hidroeléctricas.

Estas plantas hidroeléctricas generan la electricidad a partir de la energía mecánica contenida en el impacto del agua sobre las turbinas.

El movimiento de los resortes

Cuando se hallan comprimidos los resortes llegan a cumular energía elástica que al liberarlos se transforman en energía cinética, esto se debe a que el resorte se pone inmediatamente en movimiento. La energía cinética es un caso de energía mecánica.

Deslizarse por un tobogán.

Este es uno de los juegos infantiles que permiten convertir la energía potencial gravitatoria en energía cinética.

Tirar de una resortera.

Al tirar de una resortera se emplea una horqueta en forma de Y junto a una bandita elástica para ser arrojada a proyectiles es un excelente ejemplo de energía mecánica.

Encender una licuadora.

Este eficiente electrodoméstico al igual que las máquinas de afeitar utiliza energía eléctrica para impulsar a través de un motor la energía cinética de sus extremidades cortantes.

Dar cuerda a un juguete.

Los juguetes más antiguos de cuerda operaban en base a la acumulación de energía elástica, cuya liberación empujaba al juguete hacia delante (energía cinética).

El pedaleo de la bicicleta.

Una bicicleta opera en base a la transmisión de energía cinética de las piernas del ciclista a las ruedas del vehículo, haciendo esto que incremente o disminuya la energía mecánica.

Lista de ejemplos:

  • Centrales generadoras hidroeléctricas.
  • El movimiento de los resortes
  • El pedaleo de la bicicleta.
  • Dar cuerda a un juguete.
  • Encender una licuadora.
  • Tirar de una resortera.
  • Deslizarse por un tobogán.

Ejercicios de energía mecánica resueltos


Ejercicio 1) Un clavadista de unos 65 kg de lanza desde un trampolín rojo que está a 8 metros sobre superficie, calcula la velocidad del clavadista a unos 3 metros sobre la superficie.  PARA VER SOLUCIÓN CLICK AQUI

Ejercicio 2) Calcula la energía cinética, potencia y mecánica que tiene un cuerpo de 8 N que está a 115 metros del suelo. PARA VER SOLUCIÓN CLICK AQUI 

Ejercicio 3) Un avión que tiene unos 10000 kg vuela horizontalmente a una rapidez de 200 metros por segundos, si el piloto llega acelerar hasta alcanzar la rapidez de 300 metros pos segundo, en misma condición del movimiento ¿calcula el trabajo realizado? PARA VER SOLUCIÓN CLICK AQUI

Imágenes de energía mecánica


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