La palabra "energía" proviene del idioma griego y significa "acción", "actividad". El concepto en sí fue introducido por primera vez por el físico inglés T. Jung a principios del siglo XIX. Por "energía" se entiende la capacidad de un cuerpo que posee esta propiedad para realizar un trabajo. El cuerpo es capaz de hacer cuanto más trabajo, más energía tiene. Hay varios tipos de ella: energía interna, eléctrica, nuclear y mecánica. Este último es más común que otros en nuestra vida diaria. Desde la antigüedad, el hombre ha aprendido a adaptarlo a sus necesidades, convirtiéndolo en trabajo mecánico utilizando una variedad de dispositivos y estructuras. También podemos transformar una forma de energía en otra.
En el marco de la mecánica (una de las ramas de la física), la energía mecánica es una cantidad física que caracteriza la capacidad de un sistema (cuerpo) para realizar un trabajo mecánico. Por lo tanto, un indicador de la presencia de este tipo de energía es la presencia de cierta velocidad del cuerpo, teniendo la cual, puede realizar un trabajo.
Tipos de energía mecánica: cinética y potencial. En cada caso, la energía cinética es una cantidad escalar,que consiste en la suma de las energías cinéticas de todos los puntos materiales que componen un sistema particular. Mientras que la energía potencial de un solo cuerpo (sistema de cuerpos) depende de la posición relativa de sus partes dentro del campo de fuerza externo. El indicador de cambio en la energía potencial es el trabajo perfecto.
Un cuerpo tiene energía cinética si está en movimiento (de lo contrario, puede llamarse energía de movimiento), y energía potencial si se eleva sobre la superficie de la tierra a cierta altura (esta es la energía de interacción). La energía mecánica se mide (como otros tipos) en Joules (J).
Para encontrar la energía que tiene un cuerpo, necesitas encontrar el trabajo gastado en transferir este cuerpo a su estado actual desde el estado cero (cuando la energía del cuerpo es igual a cero). Las siguientes son fórmulas según las cuales se puede determinar la energía mecánica y sus tipos:
– cinético – Ek=mV2/2;
– potencial – Ep=mgh.
En las fórmulas: m es la masa del cuerpo, V es la velocidad de su movimiento hacia adelante, g es la aceleración de la caída, h es la altura a la que se eleva el cuerpo sobre la superficie de la tierra.
Encontrar la energía mecánica total de un sistema de cuerpos es identificar la suma de sus componentes potencial y cinética.
Ejemplos de cómo la energía mecánica puede ser utilizada por el hombre son las herramientas inventadas en la antigüedad (cuchillo, lanza, etc.), y los más modernos relojes, aviones, etc.mecanismos. Las fuerzas de la naturaleza (el viento, las mareas, el caudal de los ríos) y los esfuerzos físicos de una persona o de los animales pueden actuar como fuentes de este tipo de energía y del trabajo que ésta realiza.
Hoy en día, muy a menudo el trabajo mecánico de los sistemas (por ejemplo, la energía de un eje giratorio) está sujeto a su posterior conversión en la producción de energía eléctrica, para lo cual se utilizan generadores de corriente. Se han desarrollado muchos dispositivos (motores) que son capaces de convertir continuamente el potencial del fluido de trabajo en energía mecánica.
Existe una ley física de su conservación, según la cual en un sistema cerrado de cuerpos, donde no hay acción de fuerzas de rozamiento y resistencia, el valor constante será la suma de ambos tipos de la misma (Ek y Ep) de todos sus órganos constitutivos. Tal sistema es ideal, pero en realidad tales condiciones no se pueden lograr.
