Teorema de las fuerzas vivas

FUERZAS CONSERVATIVAS

Una fuerza es conservativa si el trabajo realizado contra ella se almacena en forma de energía potencial, de manera que puede recuperarse íntegramente (Fuerzas gravitatorias). En caso contrario, la fuerza es disipativa o no conservativa (Fuerza de rozamiento).

Un campo de fuerzas es conservativo si el trabajo que realizan las fuerzas del campo para trasladar una partícula de un punto A a otro punto B depende de los puntos inicial y final, pero no del camino seguido. De la definición de campo conservativo se deducen dos propiedades:

• El trabajo que realiza el campo en una trayectoria cerrada es O:
• El trabajo que realiza el campo puede expresarse como la variación de cierta magnitud entre los puntos inicial y final, llamada energía potencial:

W=  = Ep_A-Ep_B = -ΔEp

Su origen es arbitrario, pues solo tienen sentido físico las variaciones de energía potencial.

El nombre de fuerzas conservativas obedece a que, si sobre un cuerpo únicamente actúan fuerzas conservativas, su energía mecánica se conserva constante:

W_Ec = Ec_B-Ec_A  ;  W_Fp = Ep_A-Ep_B   →   Ec_A + Ep_A = Ec_B + Ep_B   →  Em_A = Em_B

TEOREMA DE LAS FUERZAS VIVAS

Este teorema relaciona el trabajo de la fuerza resultante con el incremento de la energía cinética.

El trabajo realizado sobre un cuerpo por la fuerza resultante se invierte en variar su energía cinética.

LEY DE GRAVITACIÓN UNIVERSAL

Expresa el valor de la fuerza de atracción entre dos masas y puede enunciarse de este modo:

“Dos partículas materiales se atraen  mutuamente con una fuerza directamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa”

                                                               Fuerza ejercida por                        Fuerza ejercida por 

                                                               M sobre m                                         m sobre M

Las fuerzas gravitatorias tienen las características siguientes:

- La dirección del vector fuerza es la de la recta que une las dos masas. El signo menos que aparece en la expresión de la fuerza indica que son fuerzas de sentido contrario. Es decir, siempre las fuerzas gravitatorias son atractivas.

- Son fuerzas a distancia, es decir, no hace falta nada material que las una.

- Siempre se presentan a pares. Ambas fuerzas tienen el mismo módulo y la misma dirección, pero sentidos contrarios. Son fuerzas del tipo acción y reacción.

- El valor de la constante de gravitación universal, G, es tan pequeño que, a menos que alguna de las masa sea muy grande, la fuerza de atracción es casi nula.