Energía

En física llamamos Energía a la capacidad de una Fuerza de producir un desplazamiento o Trabajo.

Es una magnitud escalar medida en Julios ($J \, = \, kg \, m^{2}/s^{2}$)

Trabajo:

Se dice que una Fuerza realiza Trabajo si ésta produce un desplazamiento sobre el cuerpo en la dirección de aplicación. Es equivalente a la Energía necesaria para realizar el desplazamiento.

$W \, = \, \int_{a}^{b} \vec{F}\cdot d\vec{r}$

• Si $\vec{F}$ no depende de $\vec{r}$,

 $W \, = \, F \cdot (b-a)$

• Si $\vec{F}$ es una Fuerza Central:

$\vec{F} \cdot \vec{r} \, = \, 0 \rightarrow W \, = \, 0$

Energía Cinética

Es la Energía que posee un cuerpo por el hecho de moverse. Es la energía necesaria para frenar totalmente al cuerpo. En Dinámica Clásica se calcula como:

$E_{c} \, = \, \frac{1}{2}m \, v^{2}, \ \ [E_{c}]=J$

Donde $v$ es el módulo de la velocidad del cuerpo.

Usando la Energía Cinética puede calcularse el Trabajo como:

$W \, = \, \Delta E_{c} \, = \, E_{c,f} \, – \, E_{c,o}$

Energía Potencial

Es la Energía que posee un cuerpo por encontrarse en un campo de Fuerzas Conservativo (como el gravitatorio). Es la energía necesaria para llevar al cuerpo de ese punto al infinito.

Si $\vec{F}$ es una Fuerza Conservativa, puede calcularse la Energía Potencial $E_{p}$ asociada a $\vec{F}$ como:

$E_{p} \, = \, -\int \vec{F} \cdot d\vec{r}$

A continuación, tienes una tabla con algunas Fuerzas importantes con sus correspondientes expresiones de Energía Potencial: