Durante nuestro estudio de física, debemos pensar un poco también en la conservación de la energía mecánica y el papel que juega para comprender los fenómenos relacionados con la energía. Pero, ¿qué es la conservación de la energía mecánica? ¿a qué se refiere?. Para poder resolver este cuestionamiento, tenemos que verlo como lo miraban los físicos hace años. Y es que el principio de conservación de la energía, se simplifica de la siguiente manera 👇

⚡ Conservación de la energía
La energía no se crea ni se destruye solo se transforma.

conservación de la energía

De otra forma, lo podemos definir como:  si sobre un cuerpo en movimiento solo actúan fuerzas conservativas, la suma de su energía cinética y su energía potencial permanecen constante.  

Las fórmulas que describen a dicha conservación de energías, es la siguiente:

suma de energías mecánicas

Dicho de otra forma:

Energía mecánica fórmula

Dónde:

Ep = Energía Potencial (J)

Ec = Energía Cinética (J)

E = Energía Mecánica (J)

m = masa (kg)

v = velocidad (m/s)

g = Gravedad ( 9.8 m/s²)

h = altura (m)

En un sistema de fuerzas conservativas, la energía cinética de un cuerpo se puede transformar en energía potencial y viceversa, el cambio en la energía mecánica es cero, es decir, la energía mecánica inicial es igual a la energía mecánica final.

fuerzas conservativas para la energía

Dónde:

v0 = velocidad inicial (m/s)

vf = velocidad final (m/s)

m = masa (kg)

h0 = altura inicial (m)

hf = altura final (m)

g = Gravedad ( 9.8 m/s²)

📃 Ejercicios Resueltos de la Conservación de la energía mecánica

 Problema 1.- ¿Cuál es la energía mecánica de un cuerpo de 3 kg que se deja caer desde una cierta altura y alcanza una velocidad de 45 m/s, cuando se encuentra a una altura de 8 metros.  

Solución:

Para comenzar, primero debemos anotar nuestros datos:

m = 3kg

v = 45 m/s

g = 9.8 m/s²

h = 8 m

E = ?

Como nos pide el problema encontrar la energía mecánica, entonces debemos considerar la siguiente fórmula:

\displaystyle E=\frac{1}{2}m{{v}^{2}}+mgh

Sustituyendo nuestros datos en la fórmula:

\displaystyle E=\frac{1}{2}(3kg){{(45\frac{m}{s})}^{2}}+(3kg)(9.8\frac{m}{{{s}^{2}}})(8m)

\displaystyle E=\frac{1}{2}(3kg)(2025\frac{{{m}^{2}}}{{{s}^{2}}})+(3kg)(9.8\frac{m}{{{s}^{2}}})(8m)

\displaystyle E=3037.5J+235.2J

Sumando, obtenemos:

\displaystyle E=3272.7J

Respuesta:

\displaystyle E=3272.7J