LA energía mecánica se puede definir como la capacidad de un organismo para realizar un trabajo. Cuando esta capacidad para realizar un trabajo está relacionada con el movimiento, se denomina energía cinética. Sin embargo, si la capacidad para realizar un trabajo está relacionada con la posición de un cuerpo, se denomina energía potencial.
Energía cinética
Esta forma de energía está relacionada con la masa y la velocidad de un cuerpo. Matemáticamente, está dado por la ecuación:
Ycin = mv2
2
Ser:
m - masa corporal;
v - velocidad.
Podemos ver en la ecuación anterior que si la velocidad es cero, el cuerpo no tendrá energía cinética. Esto prueba lo que dice la definición de esta forma de energía, que la describe como la energía asociada al movimiento de los cuerpos.
Otra conclusión que podemos sacar de la ecuación es que la energía cinética siempre tendrá valores positivos, ya que la masa es siempre positivo, y si la velocidad tiene un valor negativo, cuando se eleva al cuadrado dará como resultado un valor positivo. Por tanto, el producto mv2 siempre será positivo.
Energía potencial
Para comprender mejor la definición de energía potencial, consulte las figuras:
El bloque está suspendido por una cuerda, por lo que si lo cortamos, el bloque caerá. Durante el movimiento de la caída, realizará un trabajo.
El bloque está unido a un resorte comprimido por una cuerda de modo que, si se corta la cuerda, el bloque se lanzará hacia adelante, haciendo trabajo.
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En ambos casos, el bloque tendrá capacidad para realizar trabajos, debido a la energía almacenada por la posición en la que se encuentre. La energía almacenada se denomina energía potencial y puede ser de dos tipos:
Energía potencial gravitacional: cuando la energía se origina en la atracción gravitacional de la Tierra sobre un objeto. Este es el caso de la primera figura, donde el bloque está suspendido por el alambre. Si el cable está roto, habrá movimiento de caída libre. Esta forma de energía depende de la altura del cuerpo, su masa y la gravedad local. Matemáticamente, se calcula con la ecuación:
Ypg = mg.h
Ser:
m - masa corporal;
g - aceleración de la gravedad en el sitio;
h - altura en la que se encuentra el cuerpo en relación con una determinada referencia.
Energía potencial elástica: se origina en la acción que puede ejercer un resorte sobre el cuerpo. Por ejemplo, en la segunda figura, donde el bloque está unido a un resorte comprimido por un alambre, si este se corta el alambre, el resorte se estirará y empujará el bloque hacia adelante, haciendo que funcione trabaja. La energía potencial elástica depende de la constante y el desplazamiento del resorte. Está definido por la expresión:
Ypor = 1 k x2
2
Ser:
k - la constante elástica del resorte;
x - desplazamiento del resorte.
Por Mariane Mendes
Licenciada en Física
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TEIXEIRA, Mariane Mendes. "¿Qué es la energía mecánica?"; Escuela Brasil. Disponible: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-energia-mecanica.htm. Consultado el 27 de junio de 2021.
