La ley de conservación de la energía establece que la energía no se puede crear ni destruir, pero puede cambiar de una forma de energía a otra.
Las actividades que hacemos todos los días son cambios de energía de una forma a otra.
Según la definición del diccionario de Cambridge, la energía es el poder de realizar un trabajo que produce luz, calor o movimiento o combustible o electricidad que se utiliza para generar energía.
Por ejemplo, cuando comemos, convertimos la energía química de los alimentos en energía que usamos para movernos. Sin embargo, la energía no cambiará cuando estemos quietos. La energía seguirá existiendo. El siguiente es el sonido de la ley de conservación de la energía.
Comprensión de la ley de conservación de la energía
"La cantidad de energía en un sistema cerrado no cambia, seguirá siendo la misma. Esta energía no se puede crear ni destruir, pero puede cambiar de una forma de energía a otra "
El fundador de una Ley de Conservación de la Energía es James Prescott Joule, un científico de Inglaterra que nació el 24 de diciembre de 1818.
La ley de conservación de la energía mecánica es la suma de la energía cinética y la energía potencial. La energía potencial es la energía presente en un objeto porque el objeto está ubicado en un campo de fuerza. Mientras tanto, la energía cinética es la energía causada por el movimiento de un objeto que tiene masa / peso.
Lo siguiente es la redacción de la fórmula para las dos energías.
Información
E K = Energía cinética (Joule)
E P = Energía potencial (Joule)
m = Masa (Kg)
v = Velocidad (m / s)
g = gravedad (m / s2)
h = altura del objeto (m)
Todas las unidades para una cantidad de energía son Joules (SI). Además, en energía potencial, el trabajo de esta fuerza es igual al cambio negativo en la energía potencial del sistema.
Por otro lado, para un sistema que cambia de velocidad, el trabajo total que actúa sobre este sistema es igual al cambio de energía cinética. Dado que la fuerza de trabajo es solo una fuerza conservadora, el esfuerzo total en el sistema también será igual al cambio negativo en la energía potencial.
Si combinamos estos dos conceptos, surgirá un estado en el que el cambio total en la energía cinética y el cambio en la energía potencial es igual a cero.
De la segunda ecuación, se puede ver que la suma de las energías cinética y potencial inicial es la misma que la suma de las energías cinética y potencial finales.
Lea también: Elementos de bellas artes (COMPLETO): conceptos básicos, imágenes y explicacionesLa suma de esta energía se llama energía mecánica. El valor de esta energía mecánica es siempre constante, siempre que la fuerza que actúa sobre el sistema sea una fuerza conservadora.
La fórmula de la Ley de Conservación de la Energía
Cada energía total en el sistema (es decir, energía mecánica) debe ser siempre la misma, por lo que la energía mecánica antes y después tiene la misma magnitud. En este caso se puede expresar como
Ejemplo de la Ley de Conservación de Energía
1. Fruto de un árbol caído
Cuando la fruta esté en el pohom, se detendrá. Esta fruta tendrá energía potencial debido a su altura del suelo.
Ahora, si la fruta cae del árbol, la energía potencial comenzará a convertirse en energía cinética. La cantidad de energía permanecerá constante y será la energía mecánica total del sistema.
Justo antes de que la fruta toque el suelo, la energía potencial total del sistema disminuirá hasta cero y solo tendrá energía cinética.
2. Central hidroeléctrica
La energía mecánica del agua que cae de la cascada se utiliza para hacer girar las turbinas en el fondo de la cascada. Esta rotación de la turbina se utiliza para generar electricidad.
3. Motor de vapor
Los motores de vapor funcionan con vapor que es energía térmica. Esta energía térmica se convierte en energía mecánica que se utiliza para hacer funcionar la locomotora. Este es un ejemplo de conversión de energía térmica en energía mecánica.
4. Molinos de viento
La energía cinética del viento hace que las palas giren. Los molinos de viento convierten la energía cinética del viento en energía eléctrica.
5. Pistola de flechas de juguete
La pistola de dardos tiene un resorte que puede almacenar energía elástica cuando está en una posición comprimida.
Esta energía se liberará cuando el resorte se estire, haciendo que la flecha se mueva. Convirtiendo así la energía elástica del resorte en energía cinética de la flecha en movimiento
6. Juego de canicas
Al jugar con canicas, la energía mecánica de los dedos se transfiere a las canicas. Esto hace que la canica se mueva y viaje cierta distancia antes de detenerse.
Lea también: Los conductores son: descripciones, dibujos y ejemplosEjemplo de problemas de la ley de conservación de la energía
1. Yuyun dejó caer una llave de motor desde una altura de 2 metros para que la llave en movimiento cayera libremente debajo de la casa. Si la aceleración debida a la gravedad en ese lugar es de 10 m / s2, entonces la velocidad clave después de moverse 0.5 metros desde la posición inicial es
Explicación
h 1 = 2 m, v 1 = 0, g = 10 m / s2, h = 0,5 m, h 2 = 2 - 0,5 = 1,5 m
v 2 =?
Basado en la ley de conservación de la energía mecánica.
Em 1 = Em 2
Ep 1 + Ek 1 = Ep 2 + Ek 2
mgh 1 + ½ mv 1 2 = mgh 2 + ½m.v 2 2
metro. 10 (2) + 0 = m. 10 (1,5) + ½ m.v 2 2
20 m = 15 m + ½m.v 2 2
20 = 15 + ½ v 2 2
20 - 15 = ½ v 2 2
5 = ½ v 2 2
10 = v 2 2
v 2 = √10 m / s
2. Un bloque se desliza desde la parte superior de un plano inclinado resbaladizo para llegar a la base del plano inclinado. Si la parte superior del plano inclinado está a una altura de 32 metros sobre la superficie del piso, entonces la velocidad del bloque cuando llega a la parte inferior del plano es
Explicación
h 1 = 32 m, v 1 = 0, h 2 = 0, g = 10 m / s2
v 2 =?
Según la ley de conservación de la energía mecánica.
Em 1 = Em 2
Ep 1 + Ek 1 = Ep 2 + Ek 2
mgh 1 + ½ mv 1 2 = mgh 2 + ½m.v 2 2
metro. 10 (32) + 0 = 0 + ½m.v 2 2
320 m = ½ m.v 2 2
320 = ½ v 2 2
640 = v 2 2
v 2 = √640 m / s = 8 √10 m / s
3. Se lanza verticalmente hacia arriba una piedra con una masa de 1 kg. Cuando la altura es de 10 metros del suelo, tiene una velocidad de 2 m / s. ¿Cuál es la energía mecánica del mango en ese momento? Si g = 10 m / s2
Explicación
m = 1 kg, h = 10 m, v = 2 m / s, g = 10 m / s2
Según la ley de conservación de la energía mecánica.
E M = E P + E K
E M = mgh + ½ m v2
E M = 1. 10. 10 + ½. 1. 22
E M = 100 + 2
E M = 102 julios
Esa es la descripción de la ley de conservación de energía y sus problemas y aplicaciones en la vida diaria. Ojalá sea útil.