Sabemos que una maceta que es elevada desde el nivel de la
calle hasta la repisa de una ventana almacena energía potencial
gravitatoria en su nueva posición. Imaginemos ahora que acercamos la maceta al borde y la repisa ya no la puede sostener. La
maceta caerá hasta el suelo y puede comprobarse, mediante las
ecuaciones del MRUA, que toda su energía potencial gravitatoria
se transformará en energía cinética justo en el instante anterior a
su impacto contra él.
Supongamos ahora que unimos una canica a un muelle y, a continuación, comprimimos este. Al soltarlo, toda su energía potencial
elástica se transforma en energía cinética de la canica.
Estos dos ejemplos nos permiten ver cómo la energía cinética y
los distintos tipos de energía potencial están íntimamente relacionados. Por ello, se agrupan bajo el concepto de energía mecánica (Em).
La energía mecánica de un cuerpo es la suma de su energía cinética y de todas sus energías
potenciales (gravitatoria, elástica, eléctrica, etc.).
. Principio de conservación de la energía mecánica
Consideremos un cuerpo sometido a varias fuerzas. La suma del trabajo efectuado por cada una es
igual a la variación de energía cinética del cuerpo:
Sabemos, además, que el trabajo realizado por una fuerza conservativa es igual a la variación de
energía potencial cambiada de signo
Por lo tanto, en el caso de que solo actúen fuerzas conservativas, sobre el sistema la variación de la
energía mecánica es nula.
Este resultado se conoce como el principio de conservación de la energía mecánica.
Si las únicas fuerzas que efectúan trabajo sobre un cuerpo son conservativas, su energía mecánica permanece constante.
Trabajo de la fuerza de rozamiento
Como sabes, la fuerza de rozamiento siempre se opone al movimiento y efectúa un trabajo negativo. Es una fuerza no conservativa porque el trabajo que realiza entre dos puntos depende de la
trayectoria seguida. El efecto del trabajo de rozamiento es la disminución de la energía mecánica
del cuerpo sobre el que actúa.