La suma de la energía potencial y la energía cinética que libera el agua en una represa crea energía mecánica.
La energía mecánica es la clase de energía donde interviene tanto la posición como los movimientos de los cuerpos. Esto quiere decir que la energía mecánica es la sumatoria de las energías potenciales, cinéticas y la energía elástica de un objeto en movimiento.
Se dice que la energía es el poder de generar una transformación o movimiento en una determinada cosa. El concepto, además, refiere al recurso que, gracias a la tecnología, puede tener aplicaciones industriales.
La mecánica, por otra parte, engloba todas aquellas cosas que funcionan por acción de un mecanismo o maquinaria. El término también se usa para describir el acto automático y el objeto que puede ocasionar consecuencias como choques o erosiones.
TemasQué es la energía mecánica
La denominada energía mecánica, entonces, puede presentarse como la capacidad de los cuerpos con masa para llevar a cabo un determinado esfuerzo o labor. Es importante recordar que la energía no se crea ni se destruye, sino que se conserva. La energía mecánica se mantiene constante en el tiempo gracias a la acción de fuerzas de carácter conservativo que trabajan sobre las partículas involucradas.
Entre los tipos de energía mecánica pueden mencionarse la energía hidráulica (que aprovecha la energía potencial del movimiento de agua) y la energía eólica (modalidad que surge por acción del viento).
Un ejemplo de energía mecánica, pues, es el funcionamiento de una represa. Cuando ésta libera el agua, la energía potencial se convierte en energía cinética (en movimiento) y la suma de ambas constituye la energía mecánica.
Otro ejemplo tiene lugar con aquellos mecanismos a los que hay que dar cuerda para que funcionen: el resorte en cuestión libera energía cinética que permite realizar distintos trabajos, como mover un coche de juguete. Como se puede apreciar, la energía mecánica se encuentra muy presente en nuestra vida cotidiana, en objetos de apariencia tan simple como el péndulo de un reloj.
La energía eólica es un tipo de energía mecánica.
La ley de la conservación
La ley de la conservación de la energía representa el principio fundamental de la termodinámica y establece que la totalidad de energía de un sistema físico que no se encuentre interactuando con otro no presenta variación alguna en el tiempo, si bien su tipo puede cambiar. En otras palabras, tal y como se expone en párrafos anteriores, la energía no se crea ni se destruye, sino que es posible notar un cambio en su forma. Un claro ejemplo es la transformación de la energía solar en eléctrica.
Las distintas ramas de la mecánica describen la conservación de la energía de maneras particulares; veamos algunos ejemplos:
- Para la mecánica lagrangiana, se trata de un fenómeno que parte del teorema de Noether si la función escalar no está ligada expresamente al tiempo. En este caso, dicho teorema señala que es posible formar una magnitud denominada hamiltoniano que se mantenga intacta en el tiempo partiendo del lagrangiano (la función). Más aún, si la energía cinética nace de la potencia cuadrada de las velocidades sin estar relacionadas con aspectos temporales, dicho hamiltoniano será equivalente a la energía mecánica de todo el sistema, la cual se conserva;
- En el caso de la newtoniana, este principio no se considera un derivado del teorema mencionado anteriormente, sino que es posible comprobarlo en el caso de algunos sistemas de partículas de poca complejidad, siempre que cada una de las fuerzas implicadas sean derivadas de un potencial;
- La mecánica relativista advierte un obstáculo a la hora de buscar la generalización de la ley en cuestión, ya que no puede diferenciar en forma adecuada la masa y la energía. A propósito de esto, la masa no puede conservarse, a diferencia de la energía, por lo cual sería también imposible adaptar la ley para incluirla.
