1. Energía: La Capacidad de Hacer Cosas
¿Qué es la Energía?
La energía es la capacidad de un sistema para realizar un trabajo. Piensa en ella como el "combustible" que necesitas para que algo suceda. Sin energía, no hay movimiento, no hay calor, no hay luz. Se mide en Julios (J).
Video Explicativo
2. Energía Mecánica: La Suma de Potencial y Cinética
La energía mecánica es la suma de la energía potencial y la energía cinética de un objeto. En ausencia de fuerzas no conservativas (como la fricción o la resistencia del aire), la energía mecánica total de un sistema se mantiene constante.
Valores de Energía
Energía Mecánica Total: 0.00 J
Energía Potencial: 0.00 J
Energía Cinética: 0.00 J
¿Por qué la Energía Mecánica Total no es Cero al Final?
En esta simulación idealizada (sin fricción ni resistencia del aire), la energía mecánica total ($E_m$) se conserva. Esto significa que su valor permanece constante durante toda la caída de la pelota.
La energía no se "pierde" ni se "crea"; simplemente se transforma. Al inicio, la pelota tiene energía potencial gravitatoria máxima y energía cinética cero. A medida que cae, la energía potencial se convierte en energía cinética, pero la suma de ambas siempre es igual a la energía mecánica inicial.
La energía mecánica total solo sería cero si la pelota comenzara en una altura de cero y con una velocidad inicial de cero. En cualquier otro caso, la energía mecánica total tendrá un valor constante y diferente de cero. La simulación detiene la pelota justo antes de tocar el suelo para mostrar el punto de máxima velocidad y mínima altura (cero potencial), donde toda la energía potencial inicial se ha convertido en energía cinética.
3. Trabajo: Cuando la Fuerza Produce Movimiento
¿Qué es el Trabajo?
El trabajo se realiza cuando una fuerza causa el desplazamiento de un objeto. Es crucial que el movimiento ocurra en la dirección de la fuerza. Si la fuerza se aplica en un ángulo, solo la componente de esa fuerza en la dirección del movimiento realiza trabajo.
• Si $\theta = 0^\circ$: Trabajo = $F \cdot d$ (máximo trabajo)
• Si $\theta = 90^\circ$: Trabajo = $0$ (sin trabajo)
• Si $\theta = 180^\circ$: Trabajo = $-F \cdot d$ (trabajo negativo)
Simulación: Trabajo y Fuerza
Visualiza cómo el trabajo cambia al ajustar la fuerza, la distancia y el ángulo.
Trabajo Realizado
0.00 J
Relación entre Ángulo y Trabajo
Observa cómo cambia el trabajo a medida que el ángulo de la fuerza varía de 0° a 90°.
4. Potencia: La Rapidez del Trabajo
¿Qué es la Potencia?
La potencia mide la rapidez con la que se realiza el trabajo. Realizar el mismo trabajo en menos tiempo requiere más potencia. Se mide en Vatios (W), donde 1 Vatio = 1 Julio / segundo.
Caballos de Vapor (CV)
Aunque la unidad de potencia en el Sistema Internacional (SI) es el Vatio (W), en algunos sectores (especialmente en automoción y maquinaria) se sigue utilizando el **Caballo de Vapor (CV)**.
El factor de conversión es: 1 CV $\approx$ 735.5 W (comúnmente redondeado a 1 CV = 736 W para fines prácticos).
Simulación: Comparación de Potencias
Visualiza cómo la potencia cambia drásticamente al variar el tiempo para un mismo trabajo.
Trabajo a realizar (de la pestaña anterior):
0.00 J
Potencia Generada
0.00 W
5. Rendimiento: La Eficiencia de un Proceso
¿Qué es el Rendimiento?
El rendimiento (o eficiencia) nos dice qué tan bien se utiliza la energía de entrada para producir un trabajo útil. En la vida real, siempre hay pérdidas de energía, principalmente como calor debido a la fricción.
Simulación: Calculadora de Rendimiento
Compara la energía que se convirtió en trabajo útil frente a la energía que se perdió.
Trabajo Útil (de la pestaña "Trabajo"):
0.00 J
Rendimiento (Eficiencia)
0.00 %