FACTORES QUE AFECTAN EN LA ENERGÍA CINÉTICA Y LA ENERGÍA POTENCIAL

TRABAJO DE INVESTIGACIÓN

“FACTORES QUE AFECTAN EN LA

ENERGÍA CINÉTICA Y LA ENERGÍA

POTENCIAL”

Ramo: Física

1. Índice

1. ÍNDICE 2

2. INTRODUCCIÓN 3

3. OBJETIVOS 4

4. FUNDAMENTO TEÓRICO 5

5. ENERGÍA MECÁNICA. 6

6. ENERGÍA CINÉTICA 7

7. ENERGÍA POTENCIAL 10

8. APORTE TÉCNICO 12

9. CONCLUSIÓN 14

2. Introducción

Quizás el concepto más importante de toda la ciencia sea la energía, ya que, la combinación de energía y materia forma el Universo: la materia es sustancia, en tanto que la energía es lo que mueve la sustancia. Es fácil de entender la idea de materia. La materia es lo que podemos ver, oler y sentir. Tiene masa y ocupa espacio. En cambio, la energía es abstracta; no la vemos, ni la olemos, ni la sentimos la mayoría de las veces.

La energía existe en diversa formas. Éstas incluyen la energía calórica, que aumenta la temperatura de la materia; energía eléctrica, que hace posible el flujo de la carga por un circuito, y la energía química contenida en los combustibles. El sol proporciona energía radiante, que constituye el espectro electromagnético e incluye luz, calor y rayos ultravioletas.

Por ser indispensable en la vida cotidiana y en la industria es necesario aprender a utilizar la energía en forma racional para conservar el medio en condiciones óptima.

Como sabemos, la energía no se crea ni se destruye, solo se transforma, lo cual siempre implica la realización de un trabajo.

Dentro del espectro de tipos de energías que se conocen, a mi me ha tocado estudiar y explicar en qué consisten y cuales son los factores que influyen en la energía cinética y potencial.

3. Objetivos

3.1 Objetivo General:

Explicar en forma clara cuales son los factores que influyen en la energía Cinética y la Energía Potencial, para así poder entender de mejor manera como operan estos conceptos en nuestra vida diaria.

3.2 Objetivos específicos:

Explicar en forma teórica las variables en estudio, siendo estas la energía cinética y la energía potencial.

Comprender los componentes que influyen directamente en la energía potencial y la energía cinética.

Demostrar empíricamente como se comporta la energía cinética y potencial al intervenir las variables que la componen.

Analizar los resultados obtenidos para comprender cabalmente los factores que influyen en la energía cinética y potencial.

4. Fundamento Teórico

El adjetivo «cinético» en el nombre energía viene de la antigua palabra griega κίνησις, kinesis, que significa «movimiento». Los términos energía cinética y trabajo y su significado científico provienen del siglo XIX.

El principio de la mecánica clásica que E a mv² fue desarrollado por primera vez por Gottfried Leibniz y Daniel Bernoulli , que describe la energía cinética como la fuerza viva o vis viva. Willem 's Gravesande de los Países Bajos proporcionó evidencia experimental de esta relación. Al caer los pesos de diferentes alturas en un bloque de arcilla, Gravesande determinó que la profundidad de penetración es proporcional al cuadrado de la velocidad de impacto. Émilie du Châtelet reconoció las implicaciones del experimento y publicó una explicación.

Los primeros conocimientos de esas ideas pueden ser atribuidos a Gaspard Coriolis quien en 1829 publicó un artículo titulado Du Calcul de l'Effet des Machines esbozando las matemáticas de la energía cinética. El término energía cinética se debe a William Thomson más conocido como Lord Kelvin en 1849.

El cálculo de la energía cinética se realiza de diferentes formas según se use, la mecánica clásica, la mecánica relativista o la mecánica cuántica. El modo correcto de calcular la energía cinética de un sistema depende de su tamaño, y la velocidad de las partículas que lo forman. Así, si el objeto se mueve a una velocidad mucho más baja que la velocidad de la luz, la mecánica clásica de Newton será suficiente para los cálculos; pero si la velocidad es cercana a la velocidad de la luz, la teoría de la relatividad empieza a mostrar diferencias significativas en el resultado y debería ser usada. Si el tamaño del objeto es más pequeño, es decir, de nivel subatómico, la mecánica cuántica es más apropiada.

5. Energía Mecánica

De todas las transformaciones o cambios que sufre la materia, los que interesan a la mecánica son los asociados a la posición y/o a la velocidad. Ambas magnitudes definen, en el marco de la dinámica de Newton, el estado mecánico de un cuerpo, de modo que éste puede cambiar porque cambie su posición o porque cambie su velocidad. La forma de energía asociada a los cambios en el estado mecánico de un cuerpo o de una partícula material recibe el nombre de energía mecánica.

Cuando un arquero efectúa trabajo al tensar un arco, el arco tensado tiene la capacidad de realizar trabajo sobre la flecha. Cuando se efectúa trabajo al hacer girar un mecanismo de cuerda, la cuerda adquiere la capacidad de efectuar trabajo sobre los engranajes que impulsan un reloj, haciendo sonar una campana o una alarma.

En cada caso se ha adquirido algo que permite al objeto efectuar trabajo. Ese “algo” podría ser una compresión de átomos en el material de un objeto, una separación física de objetos que se atraen o un reacomodo de cargas eléctricas en las moléculas de una sustancia. Este “algo” que permite a un objeto efectuar trabajo es la energía.

Las formas más comunes de energía mecánica, que es la forma de energía debida a la posición o el movimiento de algo, se presentan en forma de energía potencial, de energía cinética o de la suma de ambas.

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