Interacciones Mecánicas. Fuerza Y Movimiento Principio De Conservación De La Energía Mecánica Y Teorema Del Trabajo Y La Energía "Montaña Rusa"

I. Objetivo

Determinar la energía potencial, energía cinética relacionada con el principio de Conservación de la Energía Mecánica en la Montaña Rusa.

II. Introducción

La primera montaña rusa tuvo su origen en el año 1400, en las carreras de trineo sobre pendientes heladas especialmente construidas para ello. Comenzaron siendo toboganes sobre hielo en la Rusia zarista del siglo XVI, aunque existen versiones que afirman que fue la primera emperatriz Catalina “La Grande” quien les dio inicio cuando para divertirse, se arrojaba por nevadas laderas de una montaña, en un cajón de madera que usaba como trineo; pero como pronto se acababa la estación, se le ocurrió dotar al cajón con cuatro ruedas que le permitían deslizarse por las montañas en cualquier estación, así promovió su uso entre la nobleza.

A principios del siglo XIX, en Francia se creó la versión de rueda y riel del tobogán convirtiéndolo en una atracción que fue denominada “Montaña Rusa”.

Energía potencial: Es energía que mide la capacidad que tiene un sistema físico para realizar un trabajo en función exclusivamente de suposición Ep=(m)(g)(h).

Energía Cinética: Energía que un objeto posee debido a su movimiento. La energía cinética depende de la masa y la velocidad del objeto según la ecuación E = 1mv2 donde m es la masa del objeto y v2 la velocidad del mismo elevada al cuadrado. El valor de E también puede derivarse de la ecuación E = (ma) d. Ec = 1 / 2 • m • v 2

Principio de Conservación de la Em: Si en los intercambios de energía no hay variación en la energía interna del sistema, la energía mecánica se conserva.

Así, considerando dos puntos (1) y (2) de la trayectoria, se cumple que: Ec (1) + Ep (2)= Ec (1) + Ep (2).

Teorema del Trabajo y la Energía: Éste cambio en la energía se mide a partir de todos los efectos que la partícula sufre, para el trabajo, los efectos son todas las fuerzas que se aplican sobre ella. El teorema del trabajo y la energía relaciona éstos dos conceptos:

El trabajo efectuado por la fuerza neta sobre una partícula es igual al cambio de energía cinética de la partícula.

W = ∆K = K (2) - K (1).

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