Fuerza, Energía Potencial y Desplazamiento

• 1. Teorema del Trabajo x Energía Potencial

Toda energía potencial tiene una fuerza conservativa asociada a ella. La energía potencial gravitacional tiene la fuerza peso asociada, mientras que la energía potencial elástica tiene la fuerza elástica asociada, por ejemplo. Por lo tanto, tenemos una relación de la energía potencial de una fuerza potencial y el trabajo que esta realiza.

\[W_{F \text { cons }}=-\Delta U\]

Es muy importante que tengas en cuenta ese signo, ¿recuerdas que no se pierde energía?

La energía potencial "perdida" es el trabajo "ganado".

- Cuando tienes una variación negativa de la energía potencial, que es una pérdida, debes tener un trabajo positivo, porque ha ganado energía cinética.

Piense, por ejemplo, en una pelota en caída libre. Cuando cae, su altura disminuye, es decir, su energía potencial gravitacional disminuye. Por otro lado, a medida que cae, su energía cinética aumenta debido al trabajo realizado por la fuerza del peso!

- Si pensamos en que la energía potencial "gana" es porque ella es el trabajo "hecho / perdido".

Este es el caso cuando lanzamos una pelota hacia arriba y conforme alcanza mayores alturas pierde velocidad, es decir, su energía potencial gravitacional aumenta mientras que su energía cinética disminuye, ya que el trabajo de la fuerza peso ahora es negativo (la fuerza peso es contraria al desplazamiento).

Nota: a veces puede resultar útil utilizar la relación:

\[F=-\frac{d U}{d x}\]

Puedes encontrar ejercicios en los que esta relación es importante, pero comprenderás mejor todo esto al hacer los problemas. Pero relájate, los ejercicios que necesitan esta relación solo pedirán reemplazar directamente en esta fórmula =)