Ley de la conservación de la energía

Constituye el primer principio de la termodinámica (la energía esta en un sistema cerrado que no hay intercambio de calor con otros cuerpos permanece aislado, que evoluciona de un estado inicial  a otro estado final), cuando un cuerpo posee una energía, con el tiempo la energía permanece aislada o invariable, y esta energía puede transformarse en otra forma de energía o se transfiere a otro cuerpo.

Un ejemplo claro sería al prender una lámpara, la energía eléctrica de dicho objeto, se transforma en energía luminosa.

Esta ley afirma que:

1.    No existe nada capaz de generar energía.

2.    No existe nada capaz de desaparecer la energía.

3.   Si la cantidad de energía varía siempre, se puededecir que dicha variación se debe a un intercambio constante de energía de un cuerpo a otro.

Por lo cual la energía no se crea ni se destruye,

 solo se transforma.

Energía Potencial

Energía potencial a la capacidad que tiene un cuerpo para realizar un trabajo de acuerdo a la su posición con respecto a un sistema de fuerzas.
Existen cuatro tipos de energias potenciales:

                                                                              

                 ·         Energía potencial gravitacional.

                 ·         Energía potencial elástica.

                 ·         Energía potencial electrostática.

                 ·         Energía potencial química.

Energía potencial gravitacional: cuando un cuerpo se mueve a un cierto nivel de referencia,está en condiciones de acumular energía. Por ejemplo: cuando un cuerpo es levantado a una determinada altura, adquiere energía potencial gravitacional. Al dejar caer dicho cuerpo, la energía potencial se convierte en energía cinética ya que libera toda la energía acumulada.

La fórmula para calcular energía potencial gravitacional:


                            Ep= mgh

Energía potencial elástica: que se produce cuando aumenta la energía interna que esta acumulada en un sólido deformable por el trabajo que ejercen las fuerzas que causan la deformación. Por ejemplo un resorte que sale de un colchón, al momento de aplicar una fuerza sobre él, este se va a comprimir y estará almacenando energía que se le denomina energía potencial elástica. Al dejar de aplicar la fuerza, el resorte se descomprime, estirándose y por lo tanto adquiere energía cinética.

Energía electrostática: La fuerza electrostática cumple la tercera ley de Newton, por lo que la carga, experimentará una fuerza de igual módulo y sentido contrario que la que experimenta.

Enunciamos la tercera ley de newton:

Si un cuerpo ejerce una fuerza sobre otro, este último ejerce sobre el primero una fuerza igual en módulo y de sentido contrario a la primera.

Un error muy común es cancelar las fuerzas que constituyen un par acción-reacción al estudiar un cuerpo, pero hay que tener en cuenta que dichas fuerzas se ejercen sobre cuerpos distintos, luego sólo se cancelarán entre sí cuando consideremos el sistema formado por los dos cuerpos en su conjunto. 

Formula:

F12= -f21

Energía potencial química:

La energía química es aquella producidas por reacciones químicas, un ejemplo es  la que desprende  como el carbón al quemarse. Las pilas y las bacterias también son energía química.

El calor que genera o la violencia de la reacción química producen movimiento o permite desarrollar un trabajo. Es importante destacar que los alimentos con una energía química para nuestro cuerpo ofrecen calor, energía y proteínas.  

Energía Cinética

Cuando un cuerpo está en movimiento posee energía cinética ya que al chocar contra otro puede moverlo y, por lo tanto, producir un trabajo.

Para que un cuerpo adquiera energía cinética o de movimiento, es decir, para ponerlo en movimiento, es necesario aplicarle una fuerza. Cuanto mayor sea el tiempo que esté actuando dicha fuerza, mayor será la velocidad del cuerpo y, por lo tanto, su energía cinética será también mayor. 

Otro factor que influye en la energía cinética es la masa del cuerpo.

 La fórmula que representa  la Energía Cinética es la siguiente:

            E c = 1/2 · m · v ²

   E _c  = Energía cinética

   m  =  masa

   v  =  velocidad

EJEMPLO: 

Si una bolita de vidrio de 5 gramos de masa avanza hacia nosotros a una velocidad de 2 km / h no se hará ningún esfuerzo por esquivarla. Sin embargo, si con esa misma velocidad avanza hacia nosotros un camión, no se podrá evitar la colisión.