Fuerzas no conservativas

Observa la figura que tienes a continuación:

energía

En la mitad izquierda queremos mostrar una pelota a la que se le deja caer desde cierta altura y tras el bote contra el suelo, vuelve a ascender hasta la misma altura anterior.

Esto significa un hipotético sistema en el que no existen rozamientos.

La realidad es diferente. En el caso de la figura anterior, nos encontramos con un rozamiento del aire y el del choque de la pelota contra el suelo lo que provoca una pérdida de energía.

En la mitad derecha queremos representar una pelota que tras el primer bote no asciende hasta la altura desde la que cayó la vez anterior.

Esto es lógico, el aire ofrece una resistencia tanto en la bajada como en la subida y además, tras el choque contra el suelo, ha perdido parte de su energía.

Lo estudiado en Fuerzas conservativas está bien como teoría pero en la práctica nos encontramos con otras circunstancias.

Una Fuerza es NO conservativa cuando el Trabajo que realiza depende del camino que recorre. Cuanto más largo sea el camino, mayor será el Trabajo, es decir, lo que estudiamos al principio del Tema.

Por otra parte, la diferencia de Em nos indica que ha habido un Trabajo realizada por Fuerzas NO conservativas.

 

3.42 En la figura siguiente tienes:

energía

un bloque de 10kg que se desplaza hacia la derecha sobre un plano horizontal debido a que le aplicamos una Fuerza constante de 100N.

Cuando llevamos recorridos 12m ¿qué velocidad ha adquirido el bloque sabiendo que μ = 0,1?

Respuesta: 14,71m/s

Calculamos el Trabajo realizado por la Fuerza F durante 12m con dirección paralela al plano horizontal:

energía

Calculamos el Trabajo producido por la Fuerza de rozamiento que tendrá signo menos por oponerse al movimiento:

energía

El Trabajo Total es: energía

Al cabo de 12m la Ec del bloque es de 1082,4J, es decir:

energía

Si se hubiera conservado la Energía, al comienzo del camino y en cualquier otro punto del mismo, sería la misma.

Una diferencia en la Energía mecánica (ΔEm) nos dice que se ha producido un Trabajo por Fuerzas No conservativas (WFNC):

energía

Si aplicas una Fuerza vertical sobre un cuerpo y éste se desplaza en igual sentido, la variación de la Ep coincide con el valor del Trabajo:

energía

Cualquier variación en la Ec que experimenta un cuerpo en un desplazamiento corresponde al Trabajo que ha realizado:

energía

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