energia potencial

1. FUERZA
NO CONSERVATIVA

2. ¿QUÉ ES UNA FUERZA NO
CONSERVATIVA?
Una fuerza es no conservativa si el trabajo que realiza sobre un objeto
depende de la trayectoria tomada por el objeto entre sus puntos final e
inicial. Algunos ejemplos comunes de fuerzas no conservativas son la
fricción cinética, la fricción viscosa del aire, y las fuerzas propulsoras,
por ejemplo la fuerza ejercida por un motor a reacción sobre un avión y
la fuerza ejercida por una hélice sobre un submarino.

3. EJEMPLO
Para comprender esto con mayor claridad,
supongamos que usted desplaza un cubo entre
dos puntos en una mesa como se ve en la figura
siguiente:
Si el cubo es desplazado en línea recta a lo
largo de la trayectoria de A a B, se realiza cierta
cantidad de trabajo contra la fuerza de fricción
cinética para mantener al cubo en movimiento a
una rapidez constante. Ahora imaginemos que
usted empuja el cubo para la otra trayectoria, se
realiza más trabajo contra la fricción a lo largo
de esta trayectoria más larga que a lo largo de
la trayectoria recta. El trabajo realizado depende
de la trayectoria, de modo que la fuerza de
fricción es no conservativa.

4. EXPLICACIÓN
¿Qué ha ocurrido a la energía cinética de un cubo que inicialmente se
desliza y que llega al reposo por la fricción? La fuerza de fricción ha
transformado la energía cinética del cubo en un tipo de energía
asociada con la temperatura: el cubo y la mesa están más calientes de lo
que estaban antes de mover el cubo. Usamos la frase energía interna
para la energía asociada con la temperatura de un objeto. En cualquier
situación real, tanto fuerzas conservativas como no conservativas actúan
sobre un objeto al mismo tiempo. Como se verá más adelante, la forma
de hacer cálculos de energía en estos problemas es separar en dos
categorías el trabajo total realizado: el hecho por fuerzas conservativas
Wc y el realizado por no conservativas Wnc.

5. ENERGÍA POTENCIAL
Cuando levantamos un cuerpo cualquiera, a una cierta altura (h),
debemos efectuar un trabajo igual al producto de la fuerza
aplicada por la altura a la que fue desplazado. Este trabajo se
convierte en energía potencial gravitacional, llamada así pues su
origen se debe a la atracción gravitacional ejercida por la tierra
sobre el cuerpo.

6. ENERGÍA POTENCIAL
GRAVITACIONAL
Así pues, debido a la atracción de la tierra, si el cuerpo se deja caer, será capaz de
realizar un trabajo del mismo valor sobre cualquier objeto en el que caiga, ya que
puede comprimir un resorte, perforar el piso e introducir pilotes hechos de
hormigón armado en terrenos frágiles. Como el trabajo (T) realizado para elevar un
cuerpo es igual a la energía potencial gravitacional (EPG), tenemos: • EPG = T = P h.
• La fuerza requerida para elevar un cuerpo a una cierta altura es igual a su peso,
por lo tanto: • F = P = mg
Donde la energía potencial gravitacional es igual a:
EPG = Ph = mgh.
g = 9.8 m/seg2 . Sistema Internacional
g = 32.2 ft /seg2 . Sistema Inglés.

7. EJEMPLO
La energía potencial gravitacional de un cuerpo localizado a una cierta
altura depende del nivel tomado como referencia. Por ejemplo, si un
bloque de madera de 2 kg de masa está sobre una mesa cuya altura es
de 1 metro y se levanta a una altura de 0.6 metros arriba de la mesa, el
bloque tendrá una energía potencial gravitacional respecto a la mesa
igual a: • EPG = mgh = 2 kg x 9.8 m/seg2 x 0.6 m= 11.76 J.
Pero respecto al suelo, su altura es de 1.6 metros, por lo tanto
considerando este nivel de referencia su energía potencial gravitacional
es de: • EPG = mgh = 2 kg x 9.8 m/seg2 x 1.6 m = 31.36 J.

8. PREGUNTAS
• ¿Que son Las fuerzas no conservativas?
• R=Son aquellas en las que el trabajo realizado sobre un cuerpo en movimiento depende de
la trayectoria.
• ¿Que es fricción?
• R=Es el rozamiento entre dos cuerpos en contactos, uno de los cuales esta
inmovil
• ¿Cual es la diferencia entre energía potencial y energía potencial
gravitacional?
• R=El sujeto esta ubicado dentro de un campo gravitatorio
• ¿Cuál es el valor de la gravedad?
• R=9.8m/seg2