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¿Qué es la conservación de la energía ejemplos?

marzo 18, 2022
¿Qué es la conservación de la energía ejemplos?

El principio de la energía

Hemos explorado algunas formas de energía y algunas maneras en que se puede transferir de un sistema a otro. Esta exploración nos ha llevado a definir dos grandes tipos de energía: la energía mecánica (KE + PE) y la energía transferida a través del trabajo realizado por fuerzas no conservativas (Wnc). Pero la energía adopta muchas otras formas, manifestándose de muchas maneras diferentes, y tenemos que ser capaces de tratar con todas ellas antes de poder escribir una ecuación para el enunciado general anterior de la conservación de la energía.

En este punto, tratamos todas las demás formas de energía agrupándolas en un único grupo llamado otras energías (OE). Entonces podemos plantear la conservación de la energía en forma de ecuación como KEi + PEi +Wnc +OEi = KEf + PEf + OEf.

Todos los tipos de energía y trabajo pueden incluirse en este enunciado tan general de la conservación de la energía. La energía cinética es KE, el trabajo realizado por una fuerza conservativa se representa por PE, el trabajo realizado por fuerzas no conservativas es Wnc, y todas las demás energías se incluyen como OE. Esta ecuación se aplica a todos los ejemplos anteriores; en esas situaciones la OE era constante, por lo que se restaba y no se consideraba directamente.

Ejemplo de principio de conservación en psicología

Clásicamente, la conservación de la energía era distinta de la conservación de la masa. Sin embargo, la relatividad especial demostró que la masa está relacionada con la energía y viceversa mediante E = mc2, y la ciencia considera ahora que la masa-energía en su conjunto se conserva. En teoría, esto implica que cualquier objeto con masa puede convertirse en energía pura, y viceversa. Sin embargo, se cree que esto sólo es posible en las condiciones físicas más extremas, como las que probablemente existían en el universo muy poco después del Big Bang o cuando los agujeros negros emiten radiación de Hawking.

La conservación de la energía puede demostrarse rigurosamente mediante el teorema de Noether como consecuencia de la simetría de traslación del tiempo continuo; es decir, del hecho de que las leyes de la física no cambian con el tiempo.

Una consecuencia de la ley de conservación de la energía es que no puede existir una máquina de movimiento perpetuo del primer tipo, es decir, ningún sistema sin un suministro de energía externo puede entregar una cantidad ilimitada de energía a su entorno[4] Para los sistemas que no tienen simetría de traslación temporal, puede no ser posible definir la conservación de la energía. Algunos ejemplos son los espacios-tiempo curvos en la relatividad general[5] o los cristales de tiempo en la física de la materia condensada[6][7][8][9].

Ejemplos de conservación de la energía en la vida cotidiana

Ley de la conservación de la energíaLa energía, como hemos señalado, se conserva, lo que la convierte en una de las magnitudes físicas más importantes de la naturaleza. La ley de la conservación de la energía puede enunciarse como sigue:La energía total es constante en cualquier proceso. Podemos cambiar su forma o transferirla de un sistema a otro, pero el total sigue siendo el mismo.Hemos explorado algunas formas de energía y algunas maneras de transferirla de un sistema a otro. Esta exploración llevó a la definición de dos tipos principales de energía: la energía mecánica KE+PEKE+PE tamaño 12{ izquierda («KE «+»PE» derecha )} {} y la energía transferida a través del trabajo realizado por las fuerzas no conservativas (Wnc)(Wnc) size 12{ \( W rSub { size 8{«nc»} } \}}. {}. Pero la energía adopta muchas otras formas, manifestándose de muchas maneras diferentes, y tenemos que ser capaces de tratar con todas ellas antes de poder escribir una ecuación para el anterior enunciado general de la conservación de la energía.

Todos los tipos de energía y trabajo pueden incluirse en este enunciado general de la conservación de la energía. La energía cinética es KEKE tamaño 12{«KE»} {}, el trabajo realizado por una fuerza conservativa se representa por PEPE tamaño 12{«PE»} {}, el trabajo realizado por fuerzas no conservativas es WncWnc tamaño 12{W rSub { tamaño 8{«nc»} } } {}, y todas las demás energías se incluyen como OEOE tamaño 12{«OE»} {}. Esta ecuación se aplica a todos los ejemplos anteriores; en esas situaciones OEOE tamaño 12{«OE»} {} era constante, por lo que se restaba y no se consideraba directamente.

Fricción por conservación de la energía

La ley de conservación establece que la energía total de un sistema aislado permanece constante. En otras palabras, la energía de un sistema no puede crearse ni destruirse, pero puede cambiar de forma. Este concepto es importante para entender cómo el clima se vuelve extremo, como se explica a continuación.

La energía de un sistema no puede crearse ni destruirse, pero ¿qué es un sistema? Nuestros cuerpos son sistemas. Nuestro Universo es un sistema. Una tormenta de truenos es un sistema. En todos estos ejemplos, diferentes cosas trabajan juntas para formar un todo; en otras palabras, son un sistema.En un sistema, a menudo encontrarás una serie de características como relaciones de causa y efecto, estructura, límites, sistemas más pequeños y el flujo de energía. Dentro de estos sistemas, la energía no puede crearse ni destruirse, pero puede adoptar diferentes formas y atravesar los límites. A menudo es útil dibujar un límite imaginario alrededor de un sistema para poder contabilizar fácilmente todo lo que entra o sale del sistema. Controlando la cantidad de energía que entra o sale del sistema, podemos predecir lo que puede ocurrir en él (por ejemplo, un huracán o una tormenta eléctrica).

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