16 jun 2011

[A916] Trabajo de fuerzas no conservativas

Pongamos que sobre un cuerpo están actuando varias fuerzas. No importa cuáles ni cuántas. Para esa situación, sabemos que el trabajo de la resultante es igual a la variación de energía cinética.

WF1 + WF2 + ... + Wn = WRes = ΔEc


Ahora supongamos que algunas de esas fuerzas son conservativas y otras no-conservativas. Bien, separémoslas en los dos grupos. Podemos estar seguros de que ninguna fuerza quedará afura de esos dos grupos. Y planteemos el trabajo de la resultante, como la suma del trabajo de las no-conservativas más el trabajo de las conservativas.

Wno-cons + Wcons = ΔEc

Pero el trabajo de las fuerzas conservativas siempre resulta igual a menos la variación de una energía potencial (puede tratarse de una energía potencial gravitatoria, o una energía potencial elástica, o cualquier otra energía potencial, o una suma de varias).

Wno-cons — ΔEp = ΔEc
Wno-cons = ΔEc + ΔEp

Energía Mecánica

Vamos a definir un nuevo tipo de energía, llamada energía mecánica, como la suma de la energía potencial (cualquiera que sea) más la energía cinética. Entonces, obtenemos:
     
     Wno-cons = ΔEM          donde          EM = Ec + Ep   

La energía mecánica es la que poseen los cuerpos debido a sus posiciones y velocidades relati-vas. No se trata de la suma de todas las energías posibles, pero es un buen recorte para empezar a hacer cálculos. Cuando no actúan fuerzas no-conservativas (rozamientos, fuerzas musculares, tracciones, motores, etc.) podés estar seguro de que la energía mecánica no varía, se conserva. En la jerga decimos: estamos frente a un proceso conservativo.    

Créditos:

Ricardo Cabrera. Serie “No me salen”. Consultado 08/05/11.

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