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Energía Mecánica y Energía Potencial

Preguntas frecuentes sobre Trabajo y Energía

P.-¿Qué es energía mecánica?

R.-Entre los tipos de energía existentes tenemos a la energía cinética, la cual se relaciona con la velocidad de un cuerpo. Por el otro lado, tenemos a la energía potencial, la cual se relaciona con la posición en la cual se ubica un cuerpo determinado. La energía mecánica corresponde a la suma de la energía potencial y de la energía cinética.

De esta manera es posible aseverar que, para que exista energía mecánica, es necesario que "un cuerpo esté en movimiento", o que "un cuerpo se encuentre a cierta altura", o una combinación de las dos condiciones anteriores.

P.-¿Cómo definió Carnot la energía potencial?

R.-Carnot definió la energía potencial (vis viva latente) como la capacidad de crear energía cinética (vis viva).

P.-Aparte de las energías cinética y potencial ¿qué otros tipos de energía puedes mencionar? Descríbelas

R.-Entre otras podemos mencionar la energía eólica que está relacionada con la energía que puede obtenerse por medio de los vientos. También es muy importante la energía eléctrica la cual se encuentra asociada con el movimiento de los electrones. La energía calórica cuya presencia se manifiesta en el calentamiento de los materiales. Últimamente, se habla mucho de la energía nuclear la cual surge al fisionar cuidadosamente el núcleo de los átomos (es muy cuestionada por el tema de los residuos tóxicos que produce). Además existen otras formas de energía como la energía química y la que procede de la luz.

P.-¿Por qué se considera a la luz como energía vital?

R.-La vida, tal como la conocemos, toma su energía de la luz. Las plantas son capaces de absorber la energía de la luz proveniente del sol y, a partir de allí, procesarla para convertirla en alimentos vegetales que forman el eslabón inicial de toda la cadena alimenticia.

Energía

Preguntas frecuentes sobre Trabajo y Energía

P.-Si un hombre de pie hala a su gato que está en el piso por una distancia de 20m, ejerciendo una fuerza de magnitud igual a 100 Newton ¿por qué el trabajo realizado no es igual a 2000 joules?

R.-Al estar el gato en el piso el hombre lo estará halando aplicando una fuerza inclinada hacia arriba, que es la dirección de la cuerda con que lo hala. El gato se moverá horizontalmente, por lo que la única fuerza que se puede tomar en cuenta al momento de calcular el trabajo realizado será la componente horizontal de la fuerza (la componente vertical de la fuerza no influye en el desplazamiento).

Por tanto, el trabajo realizado no puede ser de 2000 joules, ya que la fuerza que es realmente aplicada en la dirección del desplazamiento es mucho menor a los 100 newtons.

P.-¿Podrías mencionar como surgió el concepto de energía?¿A qué se le llama "vis viva"?

R.-
Una vez que Galileo determinó que los cuerpos caían a la misma velocidad sin importar su masa, quedó pendiente la interrogante de por qué unos cuerpos producían mayor daño al caer que otros. Para tratar de explicar este fenómeno se introdujo una nueva concepción dentro de la física a la que se le llamó energía.

"Vis viva" fue como se denominó al impacto capaz de dañar a un objeto. Como los estudios que se realizaron para concebir la "vis viva" fueron hechos a partir de un cuerpo que cae con cierta velocidad, la formulación para determinar la "vis viva" coincide con la formulación para determinar energía cinética.

P.-¿Cómo definió Thomas Young la energía?

R.-Thomas Young definió la energía como la capacidad para realizar un trabajo. En realidad, Young reemplazó el término "vis viva" por la palabra energía. 

Identificando El Trabajo

Preguntas frecuentes sobre Trabajo y Energía

P.-¿Cómo una persona puede hacer un gran esfuerzo físico al empujar un objeto que permanece inmóvil y no realizar trabajo alguno?

P.-Para que pueda haber un "trabajo" es necesario que exista un desplazamiento. De esa manera, sin importar cuanta fuerza se le aplique a un cuerpo, no podrá haber trabajo si éste no se mueve en la dirección de la fuerza aplicada.

Por ejemplo, una persona podrá intentar mover una pared y sudar mucho mientras lo hace, pero como la pared no se moverá, no estará haciendo ningún trabajo. Otro ejemplo es el caso de una chica que lleva una bandeja al caminar, aunque la bandeja se está moviendo, no se está realizando trabajo debido a que el desplazamiento no se realiza en la misma dirección de la fuerza aplicada (la dirección de la fuerza que sostiene la bandeja es hacia arriba).

P.-Un hombre que cuelga de una cuerda ¿está realizando trabajo o está pasando trabajo?

P.-Este pobre hombre que cuelga de la cuerda (esperemos que no sea por el cuello) sudará mucho por el esfuerzo que hace al tratar de sostenerse para no caer, pero no estará efectuando ningún trabajo ya que no se produce ningún desplazamiento.

P.-Una mesonera que lleva una bandeja ¿está realizando algún trabajo?

P.-En el caso de esta mesonera pudiéramos confundirnos ya que se aplica una fuerza, vertical y hacia arriba, para sostener la bandeja y además hay desplazamiento. Pero el movimiento es horizontal por lo que la bandeja no se desplaza en la dirección de la fuerza aplicada y, razón por la que no hay trabajo.