Definición de energía mecánica


La energía mecánica es la capacidad que tiene un cuerpo o sistema de realizar un trabajo como resultado de combinar su energía cinética y potencial.

Los objetos en reposo tienen energía potencial, es decir, cuentan con cierta cantidad de fuerza almacenada en espera de ser aprovechada. Esta magnitud depende de sus propiedades y de su posición. Cuando el cuerpo se pone en marcha, se dice que está efectuando un trabajo. En ese momento, la energía potencial se convierte en cinética.

Ilustración de una representación de energía mecánica.

Ilustración de una representación de energía mecánica. Fuente: emaze

Los sistemas que funcionan en ambientes aislados tienen una energía mecánica constante. Los cambios en su energía potencial y cinética dependen solo de la acción de una fuerza. Si esta se administra en un objeto en reposo, su energía cinética aumentará. Por otro lado, la energía potencial se incrementará si la fuerza se opone al movimiento del cuerpo.

En el entorno natural hay factores ajenos que influyen en mayor o menor grado en un sistema. Uno de ellos es la fricción ocasionada por las imperfecciones del terreno y las partículas del aire. Por otro lado, hay sistemas que no dependen únicamente de la energía potencial para funcionar. En estos casos, la tendencia de la energía a transformarse ocasiona que su energía mecánica no sea constante. Hablemos de algunos.

En las máquinas que funcionan con electricidad, la energía electromagnética se transforma en mecánica y viceversa. Por su parte, ciertos mecanismos emplean energía térmica para generar una fuerza capaz de realizar ciertas tareas. En este caso, es posible llevar a cabo un trabajo útil hasta que el calor se disipe.

Aprovechamiento de la energía mecánica

Es verdad que ningún sistema en un entorno real está completamente libre de limitantes. Sin embargo, hay aplicaciones en las que la energía mecánica pueda ser aprovechada casi en su totalidad. Mencionamos dos ejemplos.

La fuerza de las corrientes de los ríos, de las caídas de agua,de las mareas y de las olas del mar se aprovecha para mover ruedas y turbinas. Instalaciones que van desde pequeños molinos familiares hasta enormes plantas hidroeléctricas se benefician de esta aplicación de las fuerzas mecánicas.

Ahora bien, el agua no es el único elemento natural que realiza un trabajo útil para el ser humano. Todos los días, parte de la energía proveniente del sol se convierte en viento. Podría decirse que se trata de un recurso renovable y abundante. Pues bien, la fuerza del viento se utiliza para mover turbinas que participan en la producción de electricidad. Los molinos con aspas también salen beneficiados.

Nótese que, en los mecanismos antes mencionados, la energía potencial y la cinética colaboran a la perfección. En estos casos, no hay necesidad de recurrir a otras clases de energía para realizar el trabajo mecánico.

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