Derivamos dos ecuaciones en clase.
Ahora la cosa es la siguiente: si tengo un coche que circula con velocidad constante por la calle y uso algo de trabajo para acelerarlo, entonces está conduciendo con una velocidad mayor, por lo que la energía cinética se habrá modificado de la manera que dijimos. Pero la energía potencial no cambia, así que me preguntaba: ¿cuándo son verdaderas estas dos ecuaciones y cuándo no son aplicables?
Ambas ecuaciones son válidas siempre que se trate de fuerzas conservativas . Ellos, más o menos por definición, expresan la conservación de la energía mecánica. También hay otros tipos de energía y, en la mayoría de las situaciones realistas, también debe tenerlos en cuenta. La energía total siempre se conserva y para las fuerzas conservativas en la mecánica clásica, los únicos tipos de energía relevantes (los que pueden cambiar) son la energía potencial y la cinética. Entonces la suma de esos se conserva.
En la situación del automóvil, las fuerzas no son conservativas y la energía se pierde, por ejemplo, por el calor de la fricción en el motor. La energía potencial que ha disminuido es la energía de enlace químico del combustible. El combustible se 'quema', es decir, se rompen enlaces, y la energía que se libera mediante este proceso se utiliza para realizar trabajo. Sin embargo, no toda la energía se aprovecha bien, hay pérdidas debido al calentamiento del sistema (y esa energía térmica se libera principalmente al medio ambiente). También hay pérdidas por fricción de las ruedas, etc. pero se conserva la energía total, menos las pérdidas.
Depende de cómo se defina la energía potencial. Si todo lo que considera es la energía potencial gravitacional, entonces parecería que el automóvil de repente ganó energía cinética sin perder energía potencial, pero en realidad, es la gasolina en el automóvil la que se está convirtiendo de una forma de energía potencial más alta a algo de potencial más bajo. energía y el calor resultante se usa para hacer trabajo, lo que a su vez hace que el automóvil vaya más rápido y contribuye a aumentar su energía cinética.
Que yo sepa, Energía potencial + Energía cinética + Pérdidas = Constante probablemente será válida para todo lo que encuentre en la mecánica. Probablemente también cubrirá las fuerzas conservativas y cómo las fuerzas no conservativas no garantizan que las conversiones entre energía potencial y energía cinética tengan 0 pérdidas.
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Wang Xin
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