Energías en física mecánica

Bienvenido al módulo de energías en física mecánica, en esta serie de videos aprenderás el concepto general de energía, empezando por explicar las más usadas en física mecánica recordando que un cuerpo en movimiento posee energía mecánica con varias características, con ello damos una primicia a la aplicación e importancia de conocer y aprender este análisis del comportamiento físico de los cuerpos principalmente en movimiento.

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Temario y recursos del Energías en física mecánica

  • Introducción a la energía
  • ¡Bienvenido!, en esta primera oportunidad tendré el gusto de presentarte una breve pero interesante definición de energía, adicional veremos algunos tipos de energía que conforman la gran mayoría de los cuerpos dependiendo de la disciplina que lo estudie, por ejemplo para mecánica veremos la energía potencial, la energía cinética y el trabajo que ambas generan para poder avanzar a las siguientes clases explicando de forma puntual cada fenómeno físico, así que no lo dudes amigo mío y ¡vamos a clase!

  • Energía mecánica
  • ¡Que hay de nuevo!, a continuación, vamos a explicar el concepto general de física mecánica, tomando énfasis en la suma de las energías cinética y potencial, adicional veremos que existen varios tipos de energías potenciales tales como la gravitacional y la elástica, así que si notas en el transcurso del módulo iremos explicando puntualmente cada definición para que tengamos en claro qué sucede realmente con los cuerpos en movimiento y sus energías respectivas, así que ingresa ahora y ¡no te lo pierdas!

  • Energía potencial gravitatoria
  • ¡Bienvenido!, en esta oportunidad vamos a explicar una de las energías potenciales que describen el comportamiento de los cuerpos en función de la energía. Cuando están en movimiento. Veremos que esta es generada a partir de la acción de gravedad como una fuerza atractiva al centro de la tierra, explicando la expresión $F_{g}=G \frac{m_{T} m}{r^{2}}$ y la constante de gravitación universal con valor igual a $6,6742 \times 10^{-11} \mathrm{N} \cdot \mathrm{m}^{2} / \mathrm{kg}^{2}$, así que entra ahora mismo a la clase y descubramos juntos este tipo de energía.

  • Energía potencial gravitacional
  • ¡Qué tal!, hoy aprenderás el concepto de energía potencial gravitacional la cual nos dice que existe en un cuerpo por la gravedad que produce otro cuerpo de masa mayor, esta energía la gana este según la distancia que tenga con el otro que produce la gravedad. Verás la definición teórica $U_{g r a v}=m g y$ y adicional un ejemplo que te dejará todo aún más claro. ¡Disfrútalo, y vamos a clase!

  • Energía potencial elástica
  • ¡Hola!, bienvenido nuevamente, en esta oportunidad vamos a explicar la energía potencial elástica generada por los resortes a partir de la relación directa de las fuerzas conservativas que estos poseen. Recuerda que toda fuerza conservativa conlleva a energías potenciales y cinéticas, pues, así como se explicó en otros módulos la fuerza gravitacional, veremos un comportamiento similar a partir del movimiento de los muelles paralelo a la dirección de la fuerza determinada. En otras palabras llegaremos a la siguiente expresión: $U=\frac{1}{2} k(\Delta x)^{2}$, así que ¡vamos a clase!

  • Energía cinética
  • ¡Que tal!, en esta oportunidad vamos a desarrollar una breve y concisa explicación sobre la energía cinética, veremos que es aquella que se genera debido al movimiento de los cuerpos, cuando queremos acelerar un objeto debemos aplicar una fuerza, para hacerlo necesitamos un trabajo, lo que como resultado da la necesidad de transferir energía al objeto con la que este se moverá con una nueva velocidad constante, esta energía no es más que aquella que explicaremos en esta oportunidad, así que no lo dudes más y ¡vamos a clase!.

  • Teorema de la energía cinética
  • ¡Bienvenido!, en las clases pasadas definimos la energía cinética como aquella que se crea a partir del movimiento de los cuerpos, adicional encontramos una curiosa expresión tal como $W=\frac{1}{2} \cdot m \cdot v_{\mathrm{f}}^{2}-\frac{1}{2} \cdot m \cdot v_{\mathrm{i}}^{2}$, la cual es sin más el teorema de la energía cinética y el trabajo. En esta oportunidad vamos a puntualizar este concepto y adicional realizaremos un breve ejercicio de ejemplo para constatar su uso adecuado, sin más, ¡que comiencen las clases!.

  • Principio de conservación de la energía
  • ¡Que tal!, en esta oportunidad vamos a explicar el principio de conservación de la energía, el cual menciona que la energía no se crea ni se destruye; sólo se transforma de unas formas en otras, es decir que la energía total en este proceso permanece constante. Es interesante ver como la energía total es la misma antes y después de cada transformación, entonces si opinas igual que yo, vamos a clase y descubramos este grandioso descubrimiento.

  • Pérdida de la energía mecánica
  • ¡Bienvenido!, en esta oportunidad vamos a explicar las formas de pérdida de energía que actualmente conocemos tales como el calor como una forma de transferencia de energía entre un sistema y el medio que lo rodea, explicaremos lo que sucede actualmente con la fricción entre cuerpos y por qué estos tienden a aumentar su temperatura. Adicional explicaremos el trabajo por las fuerzas no conservativas que en otras palabras también relaciona de forma directa a la fricción como responsable de la respectiva pérdida. ¡Vamos a clase!

  • Otras formas de energía
  • ¡Bienvenido!, en esta oportunidad vamos a explicar otras formas de energías que actualmente encontramos en nuestro medio físico, teniendo así la energía térmica y ésta a partir de la fricción. En clases anteriores definimos el calor y el trabajo a partir de las fuerzas no conservativas, en esta oportunidad vamos a complementar este concepto tomándolo como una energía que actualmente es bastante considerada, principalmente cuando se habla de medios termodinámicos, así que ¡vamos a clase!

  • Ejercicio de aplicación de energías
  • ¡Qué tal!, a continuación, vamos a realizar un ejercicio de aplicación de energías donde tenemos una partícula con cierta masa $m$ que se mueve bajo una fuerza de atracción determinada por la expresión $F=\frac{k}{r^{2}}$. Veremos que la trayectoria es una circunferencia de radio R y procederemos a encontrar su velocidad y energía total, así que no lo dudes más y ¡vamos con el ejercicio!