Energía mecánica y su aplicación a la ingeniería sistemas como a la industrial

Autores:

Mayra Alejandra Domínguez: alejandradominguez27@hotmail.com, Leopoldo Rojas: leognosis@hotmail.com 

José Jailer Viveros: Jose.viverosv@campusucc.edu.co, Y Yeimmy Londoño: yelogaucc@gmail.com

Energía mecánica y su aplicación a la ingeniería  sistemas como a la industrial (Noviembre  2015)

1. INTRODUCCION

En este artículo hablaremos sobre los conceptos básicos de la energía mecánica, sus diferentes tipos de clasificación su importancia en la sociedad y su aplicación a las ingenierías, esto será en base a la investigación  y comprendimiento de los temas  que se han obtenido a través de diversos medios de  información,  incluso libros al tema a especificar, diferentes páginas web y  también se encontrara  ante las ideas originales que dieron origen a  este tema. Añadiendo a este informe la presentación en PowerPoint que presentamos a nuestro grupo de curso, y profesor de Física mecánica.

1.  objetivo

Realizar una investigación del tema energía mecánica de  física con relación y aplicabilidad en las ingenierías socializarlo a través  este formato con los demás compañeros del curso además hacer  una exposición y un experimento  donde se discutirá y se aprenderá sobre la energía mecánica.

Aprender acerca  de la transformación de la energía mecánica su funcionamiento y porque tiene conveniencia en las diferente actividades que  realizamos los seres humanos a diario, su composición y usabilidad en diferente ciencias de la ingeniería para mejoramiento de la vida en la sociedad.

1. METODOLOGIA

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1. CONTENIDO

1. Historia

La historia del concepto de energía y de la correspondiente ley de conservación constituye, sin duda, a unos de los capítulos más interesantes de la historia de la ciencia.
Se inició en el siglo XVII, con la búsqueda de leyes que reflejaran la indestructibilidad del movimiento del universo, de la cual los científicos mecanicistas de entonces estaban profundamente convencidos. Así surgió paralelamente al concepto de cantidad de movimiento- el concepto de energía cinética y de su conservación en colisiones elásticas. Posteriormente, conforme se identificaban otras formas de energía, el concepto se fue refinando y enriqueciendo: surgió la energía potencial como otra forma de energía mecánica, se reconoció el calor como una manifestación de energía; se investigaron las transformaciones de energía durante procesos químicos y biológicos... y se estableció que la suma total de todas estas formas de energía es constante: la energía, al igual que la materia, no se crea ni se destruye. En el presente siglo se ha encontrado que energía y materia son mutuamente convertibles, por lo que ahora decimos que el total de materia y energía es constante.

1.  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. Está en muchos ramas de la ingeniería ha sido aprovechada para beneficios la sociedad un ejemplo claro son las hidroeléctricas en la cual es aprovechada para ser trasformada en energía eléctrica  

La energía mecánica es la suma de la energía  cinética (Energía que surge en el mismo movimiento) y energía  potencial (Energía almacenada en un sistema).

La fórmula: E=Ep + Ec

1. Conservación de energía Mecánica

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. Quedando la energía mecánica siempre constante.

1. Disipación de la energía mecánica:

Los cuerpos se mueven en presencia de fuerzas de rozamiento que se oponen al movimiento, por tanto, tienden a frenarlo. Estas fuerzas se denominan también disipativas porque restan energía cinética a los cuerpos en movimiento y lo disipan en forma de calor.

El que sobre un cuerpo actúen fuerzas de rozamiento significa, desde el punto de vista de la energía en juego, que se produce una pérdida

1. Energía cinética

En física, la energía cinética de un cuerpo es aquella energía que posee debido a su movimiento. Se define Como el trabajo necesario para acelerar un cuerpo de una masa determinada desde el reposo hasta la velocidad indicada. Una vez conseguida esta energía durante la aceleración, el cuerpo mantiene su energía cinética salvo que cambie su velocidad. Para que el cuerpo regrese a su estado de reposo se requiere un trabajo negativo de la misma magnitud que su energía cinética.  Suele abreviarse con letra Ec o Ek (a veces también T o K).

1. Unidades de medida

Por tratarse de una energía, y como es de suponer, la energía cinética se mide en las mismas unidades que la energía mecánica: el joule.

A modo de ejemplo, podemos señalar que un cuerpo de 2 kilogramos de masa, que se mueva con una rapidez de 1 m/s, tiene una energía cinética de 1 joule.

1. Energía potencial

Se conoce como energía potencial a la capacidad que tiene un cuerpo para desarrollar una acción de acuerdo a cómo están configurados en el sistema de cuerpos que realizan  fuerzas entre sí. En otras palabras, la energía potencial es la energía  que es capaz de generar un trabajo  como consecuencia de la posición del cuerpo. Suele abreviarse con la letra U o Ep.

El concepto supone que, cuando un cuerpo se desplaza con relación a un determinado nivel de referencia, está en condiciones de acaparar energía.

Veamos un caso: cuando un cuerpo es levantado a una cierta altura, adquiere energía potencial gravitacional. Al dejar caer dicho cuerpo, la energía potencial se convierte en energía cinética.

En este sentido, por tanto, podemos establecer que energía potencial gravitatoria es aquella de la que gozan los cuerpos que se encuentran a una altura. La citada energía dependerá, por tanto, de tres  factores claramente delimitados: la gravedad, es decir la atracción que la Tierra ejerza sobre aquellos cuerpos, la altura en la que se encuentre y la masa de los mismos.

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