24. FUERZAS CONSERVATIVAS Y ENERGÍA POTENCIAL

Concepto y características de la fuerzas conservativas. Relación entre el trabajo de una fuerza conservativa y la variación de la energía potencial. Teorema del trabajo y la variación de la energía mecánica. Conservación de la energía mecánica.

[@josecarlosespinozachipana3246]

me gusta su forma de explicar, pienso que así se debe explicar la física o las matemáticas, razonando

Gracias, ayudame compartiendo el canal

[@celiusteam1368]

@ La fuerza elastica es conservativa o No conservativa

@@celiusteam1368 lo he mencionado en el video, la fuerza elástica de los resortes es conservativa (dentro de la zona elástica).

[@shandecosme7091]

Grande profe, brinda una explicación muy clara y con buenos ejemplos siempre. 🤓

Gracias Shande, comparte el video para ayudar a las personas que quieren aprender.

[@chichenol2262]

Gracias, recién estoy volviendo a ver los temas y muchas gracias por hacerlo con la pasión que transmite.

Gracias Junior, ayudame compartiendo el canal

[@ulisesrb2756]

profe que crack es usted muchas gracias por compartir este material

[@samuelc.cabrera6092]

Usted me está transformando profesor, gracias por sus enseñanzas.

Se dice: "¡Estoy mutando!!!"

[@guilleguitars]

el mejor profe un abrazo donde sea que se encuentre

Gracias Luis Guillermo, comparte el video para ayudar a más personas.

[@lonly1385]

Yo siempre ponia Wfc= -deltaU de manera mecanica, no entendía que significaba ese menos, gracias 😎

Gracias por visitar el canal, espero haberte ayudado

[@wilderalexcondorcabrera6196]

Un bonito tema y sobre todo una muy buena explicación de su parte. Gracias profesor por todo.👏👏

[@tiococoa]

Excelente maestro, estaría agradecido si se animara a hacer un video explicando porqué la de empuje hidrostático no es conservativa, gran aporte

[@ronaldguerrero8831]

Excelente Explicacion

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[@pedrogutierrez7561]

Gracias PROFESOR

[@tomig1755]

Un crack mi profe! muchas gracias 😊

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[@migueljimenez9702]

Excelente video, todo ahora me ha quedado muy claro, me gustaría saber si recomienda algún buen libro para tener mayor claridad del tema. Saludos desde Colombia.

Hola Miguel. Libros recomendables son Física General de Serway, Física General de Sears, Física General de Alvarenga y Física Conceptual de Hewitt. Son bien populares en latinoamericana y se encuentran con facilidad. Los 2 primeros, aparte de los autores tienen más de 50 colaboradores, eso los hace muy confiables. El resumen de todo eso está en este canal. Un abrazo desde Lima Perú.

[@kate-lg7mw]

Que buen video :)

Gracias

[@pyrodarkperu9754]

Profe es lo maximo...he aprendido un monton gracias a usted...si puede ser posible podria subir una clase de capacitores se lo agredeceria...gracias!!!. Saludos desde Chosica!!!.

Poco a poco llegaremos

[@rellycubamoscoso8853]

Hola prof muy buena explicación, seria genial si publicase su material de ejercicios para poder practicar

Tengo un video de problemas, de este tema

kzbin.info/www/bejne/rZOWpKBpn6tpepo

[@Omar-yy2gr]

Maestro!

[@yachasun6267]

Nivel como el que debería de ser

[@stevemcfly6428]

Profesor usted explico que el trabajo que realiza un cuerpo sobre otro nunca es nulo, ya que siempre va haber desgaste de energía; entonces ¿Porque el trabajo de la fuerza coservativa a ser nula en una trayectoria cerrada si va haber desgaste de energía?

Revisa el video de trabajo, el trabajo es nulo cuando no hay desplazamiento pero si hay fuerza, lo contrario, cuando hay desplazamiento pero no hay fuerza y cuando la fuerza es perpendicular al desplazamiento. En el caso de las fuerzas conservativas la energía se transmite a un cuerpo y luego se la recupera, regresa al cuerpo original, es una característica de las fuerzas conservativas. Si una persona empuja de ida y vuelta el trabajo total no es nulo porque hay transferencia de energía en ambos tramos y la fuerza no es conservativa. Si actúa el "peso", le quita energía al cuerpo en la subida pero se la devuelve en la bajada, igual en un resorte, un resorte absorbe energía cuando frena un cuerpo y le quita energía pero se la devuelve cuando lo regresa.

[@stevemcfly6428]

@ ok, gracias profesor ya le entendí. Gracias por la explicación.

[@dinamicacinetica7731]

Podrían echar un vistazo a un vídeo aquí en KZbin publicado por "Dinámica Cinética" bajo el título "UNA NUEVA ENERGÍA RENOVABLE", donde se explica un procedimiento, ideado para transformar la energía cinética de los cuerpos sólidos y rígidos en eléctrica, pero de una manera continua y no transitoria como se efectúa en la actualidad, el procedimiento esta comprobado físicamente, por lo que no se trata de una teoría, sino, que es una realidad.

[@brucecuello8533]

me siento nuevamente con sus clases profe.... uno de mis favoritos

Gracias Bruce

[@latorrevasquezandressebast5346]

Gracias por las clases profe : D . el cap 25 y 26 que temas son ?

El 25 es cantidad de movimiento e impulso y el 26 conservación de la cantidad de movimiento

[@latorrevasquezandressebast5346]

@ gracias profe ojalá haga un repaso para la tercera PC :'v

[@celiusteam1368]

Profe EN QUE ACADEMIA DICTA Y QUE LIBRO DE FISICA ME RECOMENDARIA

En cuanto a los libros, a nivel pre no existe un solo libro del cual puedas transcribir todo, la teoría es una amalgama de varios libros. Te recomiendo que mínimo tengas Física general de Alvarenga y otro de Serway. En cuanto a donde trabajo, dirijo EUREKA y todos los profesores siguen la misma metodología, la teoría correcta, problemas que vienen y explicaciones claras y sencillas.

[@celiusteam1368]

@ GRACIAS PROFE

[@elmaster-bt1rs]

Profe , ¿en el teorema del trabajo y la energia mecanica , existe un corolario que se puede desdoblar de ello?

Hola Rafa, un corolario es la conservación de la energía mecánica.

[@elmaster-bt1rs]

@ Profe , ¿Y si el WFNC=0 , (FNC son perpendiculares a la velocidad) necesariamente?

@@elmaster-bt1rs Sí

[@elmaster-bt1rs]

@ gracias profesor

[@arnoldcruzhurtado5630]

profe discule pero porqu dicen que la fnc no depende dee la trayectoria si esa es caracteristica de todo trabajo

Hola ArnolD, la física se basa en el experimento y la medición, el orden de las cosas: "de la naturaleza hacia los libros", entonces cuando se halla el trabajo de las FNC se observa esa propiedad, he puesto un ejemplo con la fuerza gravitatoria pero de forma semejante se encuentra con las otras, por eso se las separa.

[@arnoldcruzhurtado5630]

@ Es que todos los libros definen que ek W FNC es independiente de toda trayectoria pero veo que el trabajo de toda fuerza es independiente de la trayectoria

@@arnoldcruzhurtado5630 la fuerza de fricción cinética no es independiente te la trayectoria, la fuerza de un motor no es independiente, cuando la fuerza es constante su trabajo es independiente de la trayectoria. Quizá en los problemas que resuelves lo has notado, pero como te comenté, busca en la naturaleza, no busques en los libros y otro detalle es que libro lees, Serway, Sears etc detallan el comportamiento de las no conservativas

[@diazalbertoerickjulian2054]

profesor entonces no me guió del solucionarlo de física pre

Sin palabras

[@diazalbertoerickjulian2054]

​voy a confiar en solución

[@zulayfernanda]

En un sistema aislado, y sometido a una fuerza conservativa: a) se conserva la energía cinética y la energía potencial b) se conserva la energía potencial asociada a la fuerza conservativa c) se conserva la suma de la energía cinética más la potencial Cual seria la opción correcta?

Solo c), lo que se conserva es la energía mecánica.

[@zulayfernanda]

@ muchas gracias!!!!!!

[@edwinaqui1042]

mas videos profe

[@delpieroalexandertellotues8174]

mesalvaste

Que bueno!, apoya el canal compartiendo el vídeo

[@fearsfortears1717]

La energía mecánica no se conserva en presencia de fuerzas no conservativas. Mucho cuidado con los casos idealizados muy común en las academias. Profe los tres ejemplos que usted a puesto al final son completamente idealizados pues Usted no grafica en ninguno de sus diagramas de cuerpo libre una fuerza no conservativa muy importante que le hubiese servido para analizar mejor sus ejemplos, me refiero a la fuerza de Resistencia del aire! En su primer ejemplo, en la del péndulo que se deja en libertad a cierta altura; en su DCL Usted solo grafica el peso (conservativa) y la tension (no conservativa), si se trata de calcular la velocidad en el punto más bajo de la oscilación, obviamente, como todos los estudiantes aquí, para resolver este problema, bastante conocido, despreciaríamos la resistencia del aire (no conservativa) y diríamos que la energía mecánica se “conservó”. Problema resuelto! lo cual es valido y correcto! Pero esa situación ideal podemos asumirla quizás solo en las primeras oscilaciones para fines de resolver el problema; pero no por ello debemos creer erradamente que hay una “única” fuerza no conservativa (la tensión T) que está actuando y que la energía mecánica se“conserva”. De ninguna manera, eso no ha sido así, NOSOTROS FORZAMOS (IDEALIZAMOS) LA SITUACIÓN para resolver el problema, estrictamente la energía mecánica no se conservó, ni tampoco hubo una sola fuerza no conservativa(la Tensión T) sino que hay una más, la Resistencia del aire que Usted la termina obviando. Ahora bien, Cómo nos damos cuenta de que lo asumido es solo válido en las primeras ascilaciones? Muy fácil, qué pasaría si dejaramos al péndulo oscilar y regresaramos luego de, digamos dos anios, para volver a calcular su velocidad en su punto más bajo? Creo que a nadie le sorprendería si encontramos al péndulo en reposo u oscilando con una amplitud tan pequenia, ya casi a punto de deterse, y porqué ? que falló? No que la energía se conservaba??? No que solo había una fuerza no conservativa en acción cuyo trabajo siempre es cero (La Tensión T)??. Porqué va disminuyendo la velocidad del péndulo en su punto más bajo con el transcurrir del tiempo??Como vemos, es un error generalizar a partir de situaciones idealizadas. Lo inverso sí es posible, idealizar (como se hace en la academia, para solucionar problemas determinados) a partir de un caso general (como son las leyes de la física); la idealización es válida; pero solo durante un lapso de tiempo, no obstante, lo que no debemos hacer jamás es tratar de explicar o refutar las leyes de la fisica a partir de casos idealizados. De ese error debemos ser conscientes y debemos evitarlo en casos donde haya que analizar los fenómenos físicos con mayor diligencia. Así que resumiendo, se demuestra que luego de dos, cinco o más anios, el péndulo en mención se habrá ya detenido porque su energía mecánica no se conservó debido a la presencia de una fuerza no conservativa llamada resistencia del aire; que siempre estuvo actuando junto a la Tensión y realizando trabajo, a diferencia de ésta última, en contra de la dirección del movimiento del péndulo, hasta que consiguió detenerlo.

¿Que detuvo la espera, la fricción del aire o la resistencia del pivote?, la resistencia del aire es despreciable cuando hay baja rapidez y el cuerpo es compacto.

[@fearsfortears1717]

@ De acuerdo profe, respecto a su tercer ejemplo del bloque y elpivote, si solo analizamos ese PEQUEÑO tramo, obviamente que podemos despreciar la resistencia del aire y "aproximar", "idealizar" o como lo llamemos y decir que se "conserva" la energía mecánica. Pero eso es solo una aproximación que es válida e inteligente, mas cómo demostrar que eso es solo una idealización muy astuta. Muy simple, Imagínese que el suelo es completamente liso uk=0 y que usted coloca el pivote, digamos a 100km a la derecha de su posición actual, cree Usted que el bloque o la esfera o lo que sea, llegará a contactar siquiera al pivote en su nueva posición??? O se habrá ya detenido a mitad de camino?? Y qué fuerza lo detuvo si el piso era liso??? Se conservó la energía mecánica?? Se da cuenta Usted que solo para fines prácticos podemos obviar la resistencia del aire (fza no conservativa). En el análisis que usted realizó, solo consideró un tramo muy pequeño y una única fuerza no conservativa, la Normal N a lo largo del plano inclinado. Y es justamente este "pequeño" detalle el que lo condujo a Usted a dar una conclusión aparentemente cierta, pero finalmente errada. Si usted, para este caso, no hubiese despreciado la fuerza del aire y hubiese colocado el pivote no tan cerca del plano inclinado sino muchísimo más lejos, habríamos coincidido en que la Energía mecánica solo puede conservarse en presencia de fuerzas conservativas.

[@duorienri]

No muevan esa cámara!

[@jerryaiquipacarrasco8768]

Ni en la católica explican así xd

[@jerryaiquipacarrasco8768]

Gracias profesor

[@fearsfortears1717]

La energía mecánica no se conserva en presencia de fuerzas no conservativas. Mucho cuidado con los casos idealizados muy común en las academias. Profe los tres ejemplos que usted a puesto al final son completamente idealizados pues Usted no grafica en ninguno de sus diagramas de cuerpo libre una fuerza no conservativa muy importante que le hubiese servido para analizar mejor sus ejemplos, me refiero a la fuerza de Resistencia del aire! En su primer ejemplo, en la del péndulo que se deja en libertad a cierta altura; en su DCL Usted solo grafica el peso (conservativa) y la tension (no conservativa), si se trata de calcular la velocidad en el punto más bajo de la oscilación, obviamente, como todos los estudiantes aquí, para resolver este problema, bastante conocido, despreciaríamos la resistencia del aire (no conservativa) y diríamos que la energía mecánica se “conservó”. Problema resuelto! lo cual es valido y correcto! Pero esa situación ideal podemos asumirla quizás solo en las primeras oscilaciones para fines de resolver el problema; pero no por ello debemos creer erradamente que hay una “única” fuerza no conservativa (la tensión T) que está actuando y que la energía mecánica se“conserva”. De ninguna manera, eso no ha sido así, NOSOTROS FORZAMOS (IDEALIZAMOS) LA SITUACIÓN para resolver el problema, estrictamente la energía mecánica no se conservó, ni tampoco hubo una sola fuerza no conservativa(la Tensión T) sino que hay una más, la Resistencia del aire que Usted la termina obviando. Ahora bien, Cómo nos damos cuenta de que lo asumido es solo válido en las primeras ascilaciones? Muy fácil, qué pasaría si dejaramos al péndulo oscilar y regresaramos luego de, digamos dos anios, para volver a calcular su velocidad en su punto más bajo? Creo que a nadie le sorprendería si encontramos al péndulo en reposo u oscilando con una amplitud tan pequenia, ya casi a punto de deterse, y porqué ? que falló? No que la energía se conservaba??? No que solo había una fuerza no conservativa en acción cuyo trabajo siempre es cero (La Tensión T)??. Porqué va disminuyendo la velocidad del péndulo en su punto más bajo con el transcurrir del tiempo??Como vemos, es un error generalizar a partir de situaciones idealizadas. Lo inverso sí es posible, idealizar (como se hace en la academia, para solucionar problemas determinados) a partir de un caso general (como son las leyes de la física); la idealización es válida; pero solo durante un lapso de tiempo, no obstante, lo que no debemos hacer jamás es tratar de explicar o refutar las leyes de la fisica a partir de casos idealizados. De ese error debemos ser conscientes y debemos evitarlo en casos donde haya que analizar los fenómenos físicos con mayor diligencia. Así que resumiendo, se demuestra que luego de dos, cinco o más anios, el péndulo en mención se habrá ya detenido porque su energía mecánica no se conservó debido a la presencia de una fuerza no conservativa llamada resistencia del aire; que siempre estuvo actuando junto a la Tensión y realizando trabajo, a diferencia de ésta última, en contra de la dirección del movimiento del péndulo, hasta que consiguió detenerlo. Por lo tanto la afirmación: La Energía mecánica solo se puede conservar en presencia de fuerzas conservativas, es VERDADERA!!

Que pasa si el péndulo estuviera en la Luna donde no hay atmósfera (no hay aire)?

[@fearsfortears1717]

@ La pregunta es interesante, pero necesito tiempo para analizarla, ya que en la luna al no tener atmósfera el péndulo oscilará mucho más lento que en la tierra si lo soltamos con un ángulo no mayor a 15° respeto a la vertical. Además desconozco si las leyes de la mecánica clásica también se han de cumplir en la Luna u otros planetas. De todas maneras pienso que a pesar de no tener aún una respuesta con argumento científico estoy seguro que también en la Luna en algún momento y por alguna razón el péndulo se ha de detener, porque no puede oscilar eternamente pues la existencia del "perpetuum mobile " aún nadie lo ha podido demostrar.

@@fearsfortears1717 entonces analiza el caso si se hace oscilar el péndulo en la tierra pero dentro de un tubo de vacio

[@jhoanfernandezsilva7148]

@@fearsfortears1717 el profeaor esta enseñando a un nivel pre, si quieres discutir esos casos y ser tan preciso pues discute con un fisico puro de la uni y si no te convence creas tu teoria, y si la aprueban te seguimos

[@tiococoa]

@@fearsfortears1717 lamentablemente las corazonadas no son un sustento