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Energía mecánica: concepto, características, tipos y ejemplos

La energ√≠a mec√°nica es aquella energ√≠a que posee un cuerpo o sistema, como resultado de la velocidad de tu propio movimiento, y que adicionalmente, es capaz de producir trabajo. Bajo este principio, la energ√≠a mec√°nica es la suma de todas las energ√≠as mec√°nicas que act√ļan sobre ella, es afirmar, la energ√≠a cin√©tica, la energ√≠a potencial y la energ√≠a el√°stica.

Energía mecánica es una manifestación física del trabajo específico, por lo que se puede utilizar para obtener diferentes tipos de energía como la eólica, que se obtiene a través de la energía cinética de las corrientes de canción. Igualmente oportuno es el caso de la energía hidráulica, que tiene en cuenta tanto la energía cinética del flujo de agua como su energía potencial.

La física ha estudiado los principios de la energía mecánica durante mucho tiempo, donde grandes nombres como James Prescott Joule e incluso Sir Isaac Newton lograron establecer los principios científicos que gobiernan la vida física tal como la conocemos.

Este tipo de energía ha sido utilizada por los humanos desde la decrepitud. para realizar todo tipo de trabajos. Desde el funcionamiento de poleas y veleros, hasta los usos más modernos que permiten obtener energía eléctrica a través de fuentes de energía cinética o potencial.

Ejemplos de energía mecánica

Hay muchos ejemplos de energía mecánica que podemos obtener con solo mirar a nuestro cerca de. A continuación se muestran algunos ejemplos sencillos que nos ayudan a comprender los principios de este tipo de energía.

Vehículos de motor

Energía mecánica: concepto, características, tipos y ejemplos
Un transporte utiliza el trabajo generado en un motor para convertirlo en energía cinética, lo que hace posible que el motor se mueva a una determinada velocidad. Los motores de combustión utilizan la energía potencial de los combustibles para realizar procesos físico-químicos que permiten poner en funcionamiento todo el sistema mecánico del transporte.

Los trampolines

Energía mecánica: concepto, características, tipos y ejemplos
Los trampolines son ejemplos de cómo energía mecánica en forma de energía elástica. Cuando la superficie de un trampolín se forma con el peso de un cuerpo, la energía aplicada para esta deformación se transforma en energía elástica. Al recuperar su forma flamante, empuja en sentido contrario al cuerpo que ha provocado la deformación en su superficie, aportando así energía cinética al cuerpo u objeto que ha rebotado en la cama elástica.

Los molinos de derrota

Energía mecánica: concepto, características, tipos y ejemplos
Un molino de derrota funciona cuando sus palas se ponen en movimiento gracias al empuje de la energía cinética de las corrientes de canción. Esta energía cinética se convierte en trabajo mecánico para impulsar engranajes que realizan la función de desintegrar granos. Los molinos de derrota son uno de los primeros grandes inventos del ser humano que permitió exprimir al mayor la energía cinética del derrota (energía eólica).

Centrales hidroeléctricas

Energía mecánica: concepto, características, tipos y ejemplos
Una central hidroeléctrica aprovecha la energía cinética y potencial de las corrientes de agua para poner en funcionamiento una serie de turbinas conectadas a un turbina eléctrico. De esta forma, las centrales hidroeléctricas pueden producir corriente alterna que luego se alimenta a la red eléctrica sin utilizar combustibles fósiles.

Péndulos

Energía mecánica: concepto, características, tipos y ejemplos
Aunque no es un ejemplo visible en la vida cotidiana, Los péndulos fueron uno de los primeros ejemplos utilizados por los científicos. para describir cómo funciona la energía mecánica. Un péndulo oscila continuamente por medio de la energía cinética obtenida de la energía potencial gravitacional de su propio peso. Cuando el péndulo alcanza el punto más suspensión de su itinerario, la energía cinética se transforma en energía potencial. Luego, cuando retrocede para realizar otra oscilación, esta energía potencial se transforma de nuevo en energía cinética. Los péndulos funcionan bajo este principio cíclico.

Cómo se produce la energía mecánica

La energía mecánica es producida por el trabajo que realiza un cuerpo o sistema. Este tipo de energía se puede transferir de un cuerpo a otro. En otras palabras, la energía mecánica se origina como resultado de aplicar fuerzas mecánicas a un cuerpo. Estas fuerzas pueden ser elasticidad, atracción, etc.

Cuando esta energía da movimiento al cuerpo, la energía mecánica toma la forma de energía cinética. De guisa similar, cuando esta energía es absorbida y retenida por el cuerpo, se almacena en él en forma de energía potencial.

Medido

Energía mecánica en forma de se mide la energía cinética en el Sistema Internacional bajo la dispositivo de Joule (J), donde a su vez se tiene en cuenta la masa en Kilogramos (Kg) y la velocidad en metros por segundo (m / s). Refiriéndose a potencia mecánica, esto se mide en Watts (W), un valencia que representa la cantidad de trabajo que produce un Joule en 1 segundo.

Tipos

Hay varios tipos de energía mecánica, que se utilizan para describir cada uno de los fenómenos físicos que demuestran el trabajo mecánico. Te explicamos cuáles son a continuación.

Energía cinética

Energía mecánica: concepto, características, tipos y ejemplos
La energ√≠a cin√©tica es eso derivado del movimiento de un cuerpo o sistema, lo que da como resultado que la energ√≠a cin√©tica est√© relacionada con el desplazamiento y la velocidad de un cuerpo. Este tipo de energ√≠a es la que vemos operando cuando cualquier objeto se mueve como consecuencia de la aplicaci√≥n de alg√ļn tipo de energ√≠a sobre √©l. Por ejemplo, cuando caminamos, el cuerpo transforma la energ√≠a qu√≠mica almacenada en el cuerpo en energ√≠a cin√©tica.

Energía potencial

Energía mecánica: concepto, características, tipos y ejemplos
La energía potencial es que que está relacionado con la condición o posición de un objeto con respecto a otro. Asimismo, la energía potencial es aquella que se almacena internamente de un cuerpo de acuerdo con su capacidad para realizar un trabajo.

Energía potencial gravitacional

Energía mecánica: concepto, características, tipos y ejemplos
Es un tipo de energ√≠a potencial que se relaciona con la posici√≥n de un objeto con respecto a otro y adicionalmente, tiene en cuenta la forma en que act√ļa la reca√≠da sobre un cuerpo. Este tipo de energ√≠a es la que se manifiesta cuando un objeto se ubica a una determinada importancia del suelo, ya que a decano distancia del objeto con respecto al suelo, decano es su energ√≠a potencial almacenada.

Energía potencial elástica

Energía mecánica: concepto, características, tipos y ejemplos
Es un tipo de energía potencial que se relaciona con la capacidad de cualquier material para deformarse cuando se le aplica una fuerza mecánica y después, vuelve a su posición flamante. Este tipo de deformación se puede ver en el funcionamiento de muelles y camas elásticas.

Aplicaciones

Energía mecánica: concepto, características, tipos y ejemplos
Los veleros aprovechan la energía eólica.

Los usos de la humanidad sobre la energía mecánica son innumerables, esto se debe a que sus principios están relacionados con casi todo. Sin bloqueo, a modo de información, repasaremos algunos de los principales usos de la energía mecánica.

  1. Para gestar energía eléctrica casi todas las plantas utilizan fuentes de energía relacionadas con la energía mecánica. Desde energía eólica utilizada en parques eólicos hasta energía hidráulica utilizada en centrales hidroeléctricas; En todos los casos, la energía mecánica posibilita el funcionamiento de los generadores eléctricos.
  2. A lo dilatado de la historia se ha utilizado para trabajar medios de transporte. Desde barcos de vela hasta aviones y vehículos de motor, todos utilizan energía mecánica para moverse a cierta velocidad.
  3. En la decrepitud, los romanos dise√Īaron grandes acueductos y sistemas hidr√°ulicos eso permiti√≥ el flujo constante de deducido a sus ciudades. Para hacerlo posible, utilizaron los principios de la energ√≠a mec√°nica para que factores como la reca√≠da y las pendientes permitieran el transporte de agua.
  4. Los seres vivos utilizan la energía almacenada en sus cuerpos para producir energía mecánica, lo que les da la posibilidad de moverse y hacer trabajo físico.
  5. Engranajes, poleas, palancas y todo tipo de sistemas mecánicos que el hombre ha utilizado para innumerables tareas a lo dilatado de la historia además se basan en la energía mecánica.

Ventajas y desventajas

A continuación se muestran los principales ventajas y desventajas de la energía mecánica.

Preeminencia

  • Energ√≠a mec√°nica utilizada de forma inteligente permite optimizar el trabajo manual.
  • Este tipo de energ√≠a es rebosante, ya que se encuentra en casi todo lo que nos rodea.
  • Hace posible gestar energ√≠a el√©ctrica a trav√©s de mecanismos que lo aprovechan.
  • Est√° cremat√≠stico y de manejable ataquecomo se encuentra en la naturaleza de muchas formas; desde el derrota hasta las olas y las corrientes oce√°nicas.
  • Es una especie de energ√≠a Muy vers√°tilya que tiene muchos usos y aplicaciones en la vida diaria.

Desventajas

  • Mecanismos que operan mediante energ√≠a mec√°nica sufrir desgaste, por lo que necesitan un mantenimiento bolet√≠n.
  • Legado que depende del movimiento de uno o m√°s cuerpos, muchas veces puede ser susceptible a fallas.
  • Para gestar energ√≠a mec√°nica, otros fuentes de energ√≠a externas que proporcionan energ√≠a potencial o cin√©tica al cuerpo o sistema que se utilizar√°.
  • Las m√°quinas que utilizan energ√≠a mec√°nica suelen cumplir con sus vida util a posteriori de un cierto tiempo de actividad.
  • Pura energ√≠a mec√°nica escasamente puede ser transportado durante mucho tiempo o largas distancias.
  • Muchas industrias y m√°quinas que operan bajo principios mec√°nicos. se est√°n volviendo obsoletos y reemplazados para alternativas m√°s eficientes y econ√≥micas.

Fórmula matemática

La energía mecánica se calcula mediante la próximo fórmula:

[latex] Em = Ec + Ep + Ee [latex]

En esta ecuación:

  • Em = Energ√≠a mec√°nica.
  • Ec = Energ√≠a cin√©tica.
  • Ep = energ√≠a potencial gravitacional.
  • Ee = Energ√≠a potencial el√°stica.