¿Que es energia?

En Fisica, esta se define como la capacidad para realizar un trabajo. Mas amplio, es una propiedad asociada a los objetos y sustancias que se manifiesta en las transformaciones que ocurren en la naturaleza. Se clasifica en: *Energia Cinetica *Energia Potencial *Energia Potencial Elastica *Energia P.Gravitatoria y *Energia P.Electrica

miércoles, 27 de enero de 2010

Energia Cinetica


La energía cinética de un cuerpo es una energía que surge en el fenómeno del movimiento. Está definida como el trabajo necesario para acelerar un cuerpo de una masa dada desde el reposo hasta la velocidad que posee. Una vez conseguida esta energía durante la aceleración, el cuerpo mantiene su energía cinética salvo que cambie su rapidez. Para que el cuerpo regrese a su estado de reposo se requiere un trabajo negativo de la misma magnitud que su energía cinética.


Los carros de una montaña rusa alcanzan su máxima energía cinética cuando están en el fondo de su trayectoria. Cuando comienzan a elevarse, la energía cinética comienza a ser convertida a energía potencial gravitacional, pero, si se asume una friccióninsignificante y otros factores de retardo, la cantidad total de energía en el sistema sigue siendo constante.




Energia Potencial Elastica


La energía elástica o energía de deformación es el aumento de energía interna acumulado en el interior de un sólido deformable como resultado del trabajo realizado por las fuerzas que provocan la deformación.
·                         Potencial armónico (caso unidimensional), dada una partícula en un campo de fuerzas que responda a la ley de Hooke (En física, la ley de elasticidad de Hooke o ley de Hooke, originalmente formulada para casos del estiramiento longitudinal, establece que el alargamiento unitario ε que experimenta un material elástico es directamente proporcional a la fuerza aplicada.)siendo k la constante de dicho campo, su energía potencial será V = 1/2 K |r|².
·                                         Energía de deformación (caso general), en este caso la función escalar que da el campo de tensiones es la energía libre de Helmholtz por unidad de volumen f que representa la energía de deformación. En función de las deformaciones εij y la temperatura la energía libre de un cuerpo deformado viene dada por:











Donde son constantes elásticas llamadas coeficientes de Lamé, que pueden depender de la temperatura, y están relacionadas con el modulo de Young y el coeficiente de Poisson mediante las relaciones algebraicas:



A partir de esta expresión (1) del potencial termodinámico de energía libre pueden obtenerse las tensiones a partir de las siguientes relaciones termodinámicas:









Estas últimas ecuaciones se llaman ecuaciones de Lame-Hooke y escritas más explícitamente en forma matricial tienen la forma:








Donde 

Energia Potencial Electrica






El potencial eléctrico en un punto es el trabajo que debe realizar una fuerza eléctrica para mover una carga positiva q desde la referencia hasta ese punto, dividido por unidad de carga de prueba. Dicho de otra forma, es el trabajo que debe realizar una fuerza externa para traer una carga unitaria qdesde la referencia hasta el punto considerado en contra de la fuerza eléctrica. Matemáticamente se expresa por:

V = \frac{W}{q} \,\!
Considérese una carga de prueba positiva, la cual se puede utilizar para hacer el mapa de un campo eléctrico. Para tal carga de prueba q_0 \,\! localizada a una distancia r de una carga q, la energía potencial electrostática mutua es:

U = K\frac{ q_0 q}{r} \,\!
De manera equivalente, el potencial eléctrico es V = \frac{U}{q_0} \,\! = K\frac{q}{r} \,\!

Energia Potencial Gravitatoria







La fuerza gravitatoria mantiene a los planetas en órbita en torno al sol
Este tipo de energía está asociada con el grado de separación entre dos cuerpos, los cuales se atraen mediante fuerza gravitacional.



  • Caso general. La energía potencial gravitatoria V de una partícula material de masa m situada dentro del campo gravitatorio terrestre viene dada por:




Donde:
r, distancia entre la partícula material y el centro de la Tierra.
G, constante universal de la gravitación.
M, masa de la Tierra.






Esta última es la fórmula que necesitamos emplear, por ejemplo, para estudiar el movimiento de satélites y misiles balísticos
  • Cálculo simplificado. Cuando la distancia recorrida por un móvil h es pequeña, lo que sucede en la mayoría de las aplicaciones usuales (tiro parabólico, saltos de agua, etc.), podemos usar el desarrollo de Taylor a la anterior ecuación. Así si llamamos r a la distancia al centro de la tierra, R al radio de la Tierra y h a la altura sobre la superficie de la Tierra tenemos:





Donde hemos introducido la aceleración sobre la superfice:





Por tanto la variación de la energía potencial gravitatoria al desplazarse un cuerpo de masa m desde una altura h1 hasta una altura h2 es:






Dado que la energía potencial se anula cuando la distancia es infinita, frecuentemente se asigna energía potencial cero a la altura correspondiente a la del suelo, ya que lo que es de interés no es el valor absoluto de V, sino su variación durante el movimiento.



Así, si la altura del suelo es h1 = 0, entonces la energía potencial a una altura h2 = h será simplemente V.


martes, 26 de enero de 2010

Energia Potencial








Es la capacidad que tienen los cuerpos para realizar un trabajo, dependiendo de la configuracion que tengan en un sistema de cuerpos que ejercen fuerzas entre si. Puede pensarse como la energia almacenada en un sistema, o como una medida del trabajo que un sistema puede entregar. Mas rigurosamente, la energia potencial es una magnitud escalar asociada a un campo de fuerzas. Cuando la energia potencial asociada a un campo de fuerzas, la diferencia entre los valores de campo en dos puntos A y B es igual al trabajo realizado por la fuerza para cualquier recorrido entre A y B. 


Todo cuerpo que se ubica a cierta altura del suelo posee energia potencial, el cual, sera tanto mayor cuanto sea su altura. La existencia de esta energia potencial se debe a la gravitacion(fuerza de gravedad), su nombre completo es energia potencial gravitatoria.


Hay varios tipos de energia potencial: gravitatoria, elastica, electrica, etc.