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Mapa conceptual y resúmen CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA MECÁNICA

Mapa conceptual

El ciclismo de montaña combina la destreza física con principios de física, donde la energía potencial acumulada al subir se transforma en cinética al descender. Este intercambio energético es un ejemplo claro de la ley de conservación de la energía, que sostiene que la energía no se crea ni se destruye, solo se transforma. Tanto en el ciclismo como en las montañas rusas, este principio permite movimientos eficientes y emocionantes descensos.

Resumen

Esquema

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    CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA MECÁNICA

  • 1. CICLISTA DE MONTAÑA

  • DEFINICIÓN

  • UN DEPORTISTA QUE USA UNA BICICLETA ESPECIAL PARA RECORRER ESPACIOS NATURALES AGRESTES

  • SISTEMA CICLISTA-BICICLETA

  • DEFINICIÓN

  • EL CONJUNTO FORMADO POR EL CICLISTA Y SU BICICLETA, QUE SE COORDINAN PARA SUBIR LA MONTAÑA

  • FUNCIONAMIENTO

  • EL SISTEMA SUBE LA MONTAÑA INVIRTIENDO LA ENERGÍA DEL CICLISTA Y ACUMULÁNDOLA PARA DESCENDER SIN ESFUERZO

  • ENERGÍA CINÉTICA

  • DEFINICIÓN

  • LA ENERGÍA DE MOVIMIENTO QUE POSEE UN OBJETO EN FUNCIÓN DE SU MASA Y VELOCIDAD

  • DEPENDENCIA DE LA MASA

  • LA ENERGÍA CINÉTICA AUMENTA CON LA MASA DEL OBJETO, POR LO QUE UN OBJETO MÁS PESADO TENDRÁ MÁS ENERGÍA CINÉTICA QUE UNO MÁS LIGERO

  • DEPENDENCIA DE LA VELOCIDAD

  • LA ENERGÍA CINÉTICA AUMENTA CON LA VELOCIDAD DEL OBJETO, POR LO QUE UN OBJETO QUE SE MUEVE A MAYOR VELOCIDAD TENDRÁ MÁS ENERGÍA CINÉTICA QUE UNO QUE SE MUEVE A MENOR VELOCIDAD

  • 2. TRANSFERENCIA DE ENERGÍA POR TRABAJO

  • DEFINICIÓN

  • EL PROCESO MEDIANTE EL CUAL UN OBJETO O SISTEMA TRANSFIERE ENERGÍA A OTRO, RECIBIENDO EL NOMBRE DE TRABAJO

  • TRABAJO REALIZADO POR EL CICLISTA

  • EL TRABAJO REALIZADO POR EL CICLISTA AL AUMENTAR LA VELOCIDAD DE LA BICICLETA, TRANSFIRIENDO ENERGÍA A LA MISMA CON SUS MÚSCULOS

  • CÁLCULO DEL TRABAJO

  • EL TRABAJO SE CALCULA COMO LA DIFERENCIA ENTRE LA ENERGÍA CINÉTICA FINAL Y LA INICIAL DEL OBJETO O SISTEMA

  • 3. ENERGÍA POTENCIAL

  • DEFINICIÓN

  • LA ENERGÍA QUE SE TRANSFIERE A UN OBJETO O SISTEMA AL ELEVARLO EN CONTRA DE LA GRAVEDAD

  • CÁLCULO DE LA ENERGÍA POTENCIAL

  • LA ENERGÍA POTENCIAL SE CALCULA COMO EL PRODUCTO DE LA MASA DEL OBJETO, LA ACELERACIÓN DE LA GRAVEDAD Y LA ALTURA A LA QUE SE ENCUENTRA

  • DEPENDENCIA DE LA ALTURA

  • A MAYOR ALTURA, MAYOR ENERGÍA POTENCIAL SE ALMACENA EN EL OBJETO O SISTEMA

  • 4. ENERGÍA MECÁNICA

  • DEFINICIÓN

  • LA SUMA DE LA ENERGÍA POTENCIAL Y CINÉTICA DE UN OBJETO O SISTEMA, QUE SE CONOCE COMO ENERGÍA MECÁNICA

  • EJEMPLOS

  • AL LEVANTAR UN MARTILLO O ESTIRAR UN ARCO, SE ACUMULA ENERGÍA POTENCIAL QUE SE TRANSFORMA EN ENERGÍA CINÉTICA AL LIBERARSE, SUMANDO AMBAS PARA OBTENER LA ENERGÍA MECÁNICA

  • 5. LA RELACIÓN ENTRE ENERGÍA POTENCIAL Y CINÉTICA

  • LA ENERGÍA POTENCIAL Y SU RELACIÓN CON LA ALTURA

  • LA ENERGÍA POTENCIAL AUMENTA A MEDIDA QUE AUMENTA LA ALTURA

  • LA ENERGÍA CINÉTICA Y SU RELACIÓN CON LA VELOCIDAD

  • LA FÓRMULA PARA CALCULAR LA ENERGÍA CINÉTICA

  • LA ENERGÍA CINÉTICA SE CALCULA MULTIPLICANDO LA MASA DEL SISTEMA POR LA VELOCIDAD AL CUADRADO

  • LA CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA MECÁNICA

  • LA ENERGÍA MECÁNICA SE CONSERVA AL PASAR DE UN ESTADO A OTRO, YA QUE LA ENERGÍA POTENCIAL SE TRANSFORMA EN ENERGÍA CINÉTICA

  • 6. LA LEY DE LA CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA

  • LA CANTIDAD DE ENERGÍA SE MANTIENE CONSTANTE DURANTE EL MOVIMIENTO

  • SEGÚN LA LEY DE LA CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA, LA CANTIDAD DE ENERGÍA EN UN SISTEMA SE MANTIENE CONSTANTE DURANTE EL MOVIMIENTO

  • LA ENERGÍA SE TRANSFORMA EN DIFERENTES FORMAS

  • LA ENERGÍA NO SE CREA NI SE DESTRUYE, SÓLO SE TRANSFORMA EN DIFERENTES FORMAS DURANTE EL MOVIMIENTO

  • EJEMPLO DE CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA EN UN PATINADOR

  • LA ENERGÍA POTENCIAL SE TRANSFORMA EN ENERGÍA CINÉTICA CUANDO UN PATINADOR DESCIENDE DE UNA CIMA, CONSERVÁNDOSE LA CANTIDAD TOTAL DE ENERGÍA EN EL SISTEMA

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00

Requerimientos de la bicicleta en ciclismo de montaña

Necesita ser especial para terrenos difíciles; resistente y adaptable a condiciones naturales.

01

Relación ciclista-bicicleta en ascenso y descenso

Ciclista transmite energía para subir; energía se acumula y facilita el descenso sin esfuerzo.

02

El ______ realizado en una montaña rusa sirve para darle al carrito ______ potencial en el punto más ______.

trabajo

energía

alto

03

Definición de energía potencial

Energía almacenada debido a la posición de un objeto o sistema.

04

Transformación de energía en montaña rusa

Energía potencial convertida en cinética al descender el carrito.

05

La ______ mecánica es igual a la suma de la energía ______ más la energía ______ de un objeto.

energía

potencial

cinética

06

Definición de energía potencial

Energía almacenada debido a posición/estado de un objeto.

07

Definición de energía cinética

Energía de movimiento que posee un objeto en desplazamiento.

08

Conservación de la energía en física

La energía total se mantiene constante; potencial se convierte en cinética y viceversa.

09

El principio que indica que la energía no puede ser ______ ni ______, sino que cambia de una forma a otra, se conoce como la ley de la ______ de la energía.

creada

destruida

conservación

Preguntas y respuestas

Aquí tienes una lista de las preguntas más frecuentes sobre este tema

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La Importancia de la Energía Potencial

La energía potencial es una forma de energía que se almacena en un objeto debido a su posición o configuración. En el ciclismo de montaña, los ciclistas acumulan energía potencial al ascender, que luego se transforma en energía cinética durante el descenso para facilitar el movimiento. De manera análoga, en una montaña rusa, la energía potencial se adquiere al elevar el carrito y se libera como energía cinética al descender. La energía potencial se calcula como el producto de la masa del objeto (m), la aceleración debida a la gravedad (g) y la altura (h) sobre un punto de referencia, expresada como E_p = mgh.

Conservación de la Energía Mecánica en Sistemas Dinámicos

La energía mecánica de un sistema es la suma de su energía cinética y potencial. En el contexto del ciclismo de montaña, la energía mecánica permite un recorrido eficiente por la montaña, ya que la energía potencial acumulada se convierte en cinética durante el descenso. En una montaña rusa, la energía mecánica se conserva a lo largo del recorrido, siempre que se ignoren las fuerzas de fricción y resistencia del aire, ya que la energía potencial se transforma en cinética y viceversa, en un ciclo continuo de conversión energética.

Interconversión de Energía Potencial y Cinética

La energía potencial y la energía cinética son dos formas interconvertibles de energía en la física. La energía potencial se asocia con la posición o configuración de un objeto, mientras que la energía cinética se relaciona con el estado de movimiento del mismo. Por ejemplo, un patinador en una pista de hielo experimenta una disminución de energía potencial y un incremento de energía cinética a medida que desciende una pendiente, lo que demuestra la conversión de una forma de energía en otra. Esta relación es esencial para comprender la conservación de la energía en sistemas físicos y su aplicación en el análisis de movimientos.

Fundamentos de la Ley de Conservación de la Energía

La ley de conservación de la energía es un principio fundamental en física que establece que la energía no se crea ni se destruye, sino que se transforma de una forma a otra dentro de un sistema aislado. En el caso del patinador, la energía potencial se convierte en energía cinética durante el descenso. Esto significa que la cantidad total de energía en el sistema, que incluye al patinador y la pista, permanece constante, aunque la forma de la energía cambie. Este principio es vital para entender el funcionamiento del universo físico y tiene aplicaciones prácticas en diversos campos, como la mecánica, la termodinámica y la ingeniería energética.

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