Fisica energia potencial

Trabajo y energia: son dos conceptos diferentes. La energia es la capacidad que tiene un cuerpo patra transformar algo, mierntras que el trabajo es la transferencia de energia de un cuerpo a otro mediante una fuerza que produce un movimiento.  //W= F*?x*cos?// Trabajo es una magnitud escalar por eso solamente hay que inicar su valor. Si es trabajo es positivo, significa que el cuerpo que recibe el trabajo gana energia, si es negativo pierde energia. Para que haya trabajo, es necesario que: haya fuerza, desplazamiento y que la fuerza sea la responsable del desplazamiento, es decir ? de la fuerza sea ? 90, ya que cos90=0, y W=0 // Si la fuerza no fuera constante, si no que varia con la distancia, el trabajo sera variable, para calcular el trabajo que reliza una fuerza variable utilizaremos la integracion.

Teorema de las fuerzas vivas: El trabajo realizado por una fuerza cualquiera, se emplea en variar su energia, es decir: Wt= ?Ec. // se define energia cinetica como la energia que posee un cuerpo por su movimiento: Ec=½mv². Por tanto podemos decir que para que exista trabajo es necesario que haya una variacion de la Ec. Como se aprecia, la energia cinetica, nunca puede ser negativa, pero la ?Ec si, puede ser +/-, es decir puede aumentar o disminuir.

Fuerzas conservativas: Energia potencial: en la naturaleza, existen muchos tipos de fuerzs, que se pueden clasificar de muy diferentes maneras, F contacto, distancia, etc. para calcular el trabajo que realizan las fuerzas, estas se clasifican en 2 tipos: Fuerzas conservativas; una fuerza es conservativa cuando el trabajo que realiza para llevar un cuerpo de un punto A a un punto B, no depende del camino seguido, solamente de la posicion inicial y final. Tambien se puede definir fuerza conservativa como aquella fuerza cuyo trabajo es una trayectoria cerrada es = 0, es decir, Wa-b=0, Wb-a=0, independientemente de la trayectoria seguida. Las fuerzas conservativas,  normalmente se caracterizan porque osn fuerzas centrales, es decir, estan dirigidas a un mismo punto. Suelen ser la fuerza gravitatoria, la elastica, la elctrica, y son fuerzas no conservativas la fuerza de rozamiento, la magnetica, la humana, etc..

Energia potencial:  Ep= mgh // por tanto podemos decir que el trabajo que realiza una fuerza conservativa para trasladar un cuerpo de la posicion A a la posicion B, = -?Ep, es decir: Wa-b= -?Ep=-(Epb-Epa)= Epa-Epb. // El signo - aparece porque el trabajo que queremos calcular es el que realiza la Fcons. Esta fuerza sea contraria a la fuerza exterios y por tanto la ?E sera negativa. Tambien hay que tener en cuenta que Wfc debe producir una disminucion de su Ep, es decir, un W+ implica la perdida de Ep //(Epf<Ep0)//

Energia mecanica: Teniendo en cuenta el teorema de las fuerzas vias (W=?Ec), si exsisten fuerzas conservativas las podemos dividir en: Wfc + Wfnc = ?Ep // -?Ep + Fnc = ?Ep // Wfnc= ?Ec + ?Ep // ?Ec + ?Ep = Emecanica. // Wfnc= ?Em // Wnc=0// ?Em=0 // Em=Cte// Ec+Ep = cte

para calcular las energias potenciales, utilizaremos las formulas: Ep=mgh//Ep=-G*(Mm)/d//Epx=½Kx²//Fc=½mv²

Campo Gravitatorio

 Leyes de Kepler: 1ª. Los planetas giran al rededor del sol en orbitas elipticas, planas, donde el sol ocupa uno de los focos de dicha elipse. De esta situacion se distinguen dos zonas en el movimiento de los planetas: afehelio (zona mas alejada del sol) y perihelio (zona mas cercana al sol). Aunque la trayectoria es una elipse, esta tiene poca centralidad, es casi un circulo. 2ª: El radiovector que une al sol con un planeta describe áreas iguales en tiempos iguales. Es decir, como para tgiempos iguales el area tiene que ser igual, esto significa que la velocidad de translacion de los planeras es diferente siendo mayor en el perihelio, y menor en el afehelio. 3ª: Los cuadrados de los periodos en el que el planeta da una vuelta alrededor del sol son proporcionales al cubo de la distancia media entre el sol y el planete, por una konstante K, es decir: T²=KR³. Todos los planetas cumplen esta ecuacion, la cual significa que cuanto mas lejos este un planeta, mayor sera su periodo de translacion. Esta tercera ley, es consecuencia de la fuerza gravitatioria, que ctua como fuerza centripeta, es decir que Fg=Fc. // Fg= G[(Mm)/(R²)] // Fc=mp(Vp³/R) // Vp=(2?r)/T.

ley de gravitacion universal: la ley de la gravitacion es muy importante qye que sirvio para la inificaicon de leyes. Antiguamente, se creia que habia dos tipos de leyes, unas leyes para la tierra, y otras leyes distintas que regian los cuerpos celestes. Cons esta ley se establecio qeu la misma fuerza que hace que se caigan los cuerpos terrestres, es la misma que hace que los cuerpos celestes guiren alrededor del sol. Por tanto, las leyes que rigen los cuerpos terrestres, son las mismas que las leyes que rigen los cuerpos celestes. Establecida por Isaac Newton. TODOS LOS CUERPOS DEL UNIVERSO SE ATRAEN CON UNA FUERZA, QUE ES PROPORCIONAL AL PRODUCTO DE SUS MASAS E INVERDAMENTE PROPORCIONAL AL CUADRADO DE LA DISTANCIA QUE LOS SEPARA, es decir: F= -G(Mm/d²) Cuando existe un sistema de masas, la fuerza gravitatoria total sera la suma vectorial de la fuerza gravitatoria que se ejerce sobre uno de los cuerpos.

Teoría de campos: La establecio maxwell al estudiar el campo magnetico. Esta teoria fu generalizando para diferentes duerzas a dsitencia y diferente propagacon de propiedades. El problema siguio al intentar explicar las fuerzas a dsitancia , como era posible que existiera fuerza sobre otro sin que existiera contacto entre ellas. Maxwell establecio las propiedades e dicho espacio que se podrian determinal colocando en dicho espacio un objeto. De esta manera, qiuen ejerce la fuerza sobre los objetos no será el primero, sinoque seria el espacio, que estaria en contacto con el objeto. INTENSIDAD DEL CAMPO GRAVITATORIO: se le puede aplicar la teoría de campos. La presencia de una masa m en el espacio creara una varicion de las propiedades de dicho espacio, simplemente tendremos que colocar un cuerpo que tenga masa en dicho punto, de tal manera que si al cuerpo se ve que le ejerce una fuerza, significa que en dicho punto hay un campo gravitatorio. Se define intensidad de un campo gravitatorio en un punto con el valor de la fuerza gravitatoria que se ejerceria en dicho punto por unidad de masa (1kg)// g=F/m//Fg=mg

VElocidad orbital: es la velocidad que debe tener un cuerpo para tener su velocidad constante. Fg=Fc / G(Mm/d²)=(mv²)/d // V=?(GM)/d

Velocidad de escape: velocidad con la que debe lanzarse un cuerpo para que salga del campo gravitatorio, es decir, para que el cuerpo llegue al infinito. Para calcular dicha velocidad, utilizaremos el principio de conservacion de energias, de tal manera que la energia mecanica que tiene en el lanzamiento debe ser igual a la energia mecanica que tiene en el infinito.  Wnc=?Ep+?Ec // 0= (mvi²)/2-(mve²)/2-GMm/R+GMm/R // 0=-mve²+Gmm/R // Ve=?2GM/R

Velocidad de satelizacion. es la velocidad con la que debe lanzarse un cuerpo para que orbite encuanto a un radio determinado. Wnc=?Ec+?Ep // 0=mvi²/2-mvf²/2- GMm/R+GMm/R // 0=½GM/R-GM/R+GM/Rp-½Vs² // V=?2GM(-1/2R+1/Rp)