La energía mecánica estudia el equilibrio y movimiento de cuerpos sometidos a fuerzas. Incluye la energía cinética, asociada al movimiento, y la energía potencial, determinada por la posición. La energía cinética depende de la masa y velocidad, mientras que la energía potencial depende de la masa, gravedad y altura. Estas energías se transforman entre sí y su suma, la energía mecánica, se conserva sin rozamiento pero se disipa con rozamiento.

1. ENERGÍA MECÁNICA

2. Definición de energía mecánica. La energía mecánica es la parte de la física que estudia el equilibrio y el movimiento de los cuerpos sometidos a la acción de fuerzas. Hace referencia a las energías cinética y potencial.

3. Energía cinética. Se define como la energía asociada al movimiento. Ésta energía depende de la masa y de la velocidad según la ecuación: Ec = ½ m . v2 Con lo cual un cuerpo de masa m que lleva una velocidad v posee energía.

4. Energía potencial. Se define como la energía determinada por la posición de los cuerpos. Esta energía depende de la altura y el peso del cuerpo según la ecuación: Ep= m . g . h = P . h Con lo cual un cuerpo de masa m situado a una altura h (se da por hecho que se encuentra en un planeta por lo que existe aceleración gravitatoria) posee energía. Debido a que esta energía depende de la posición del cuerpo con respecto al centro del planeta se la llama energía potencial gravitatoria.

6. Tipos de energía potencial. Elástica: la que posee un muelle estirado o comprimido. Química: la que posee un combustible, capaz de liberar calor. Eléctrica: la que posee un condensador cargado, capaz de encender una lámpara. En algunas ocasiones un cuerpo puede tener ambas energías como por ejemplo la piedra que cae desde un edificio: tiene energía potencial porque tiene peso y está a una altura y al pasar los segundos la irá perdiendo (disminuye la altura) y posee energía cinética porque al caer lleva velocidad, que cada vez irá aumentando gracias a la aceleración de la gravedad. Las energías cinética y potencial se transforman entre sí, su suma se denomina energía mecánica y en determinadas condiciones permanece constante.

7. Conservación de la energía mecánica. Si no hay rozamiento la energía mecánica siempre se conserva. Si un cuerpo cae desde una altura se producirá una conversión de energía potencial en cinética. La pérdida de cualquiera de las energías queda compensada con la ganancia de la otra, por eso siempre la suma de las energías potencial y cinética en un punto será igual a la de otro punto. Em = cte

8. Disipación de la energía mecánica. Si existe rozamiento en una transformación de energía, la energía mecánica no se conserva. Por ejemplo, un cuerpo que cae por un plano inclinado perderá energía mecánica en energía térmica provocada por el rozamiento. Con lo cual en un proceso semejante a éste la energía cinética inicial acabará en una energía mecánica final inferior a la otra más el trabajo ejercido por la fuerza de rozamiento: Emo = Emf + Tfr