6.1 Ilustración: Elija su sistema

Animación 1 Animación 2

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La animación representa una bola que se desliza por un alambre curvado (posición en metros, tiempo en segundos y energía en la barra gráfica en julios) sometida a las fuerzas de la gravedad, normal y de rozamiento. Nótese que el alambre no delinea la curva de energía potencial de la bola (ver la Ilustración 6.3 como ilustración de los diagramas de energía potencial). Hay también tres barras gráficas acompañando a la animación. Representan la energía cinética (naranja), la gravitatoria (azul) y la disipada debida al rozamiento (rojo). Las dos animaciones representan dos sistemas diferentes con los que analizar el movimiento en términos de la energía. Reinicio.

Inicie en primer lugar la Animación 1.  Observe que en este caso no hay energía potencial gravitatoria ni energía disipada por fricción. ¿Cómo puede ser esto? Bien, en el caso presentado hemos seleccionado como sistema sólo la bola. Animación 1: ver sistema.  Como consecuencia, el sistema no está aislado puesto que la bola es accionada por la fuerza externa de la gravedad y por la fuerza externa de rozamiento. La gravedad hace primero un trabajo positivo y después negativo, cambiando consecuentemente la energía cinética de la bola. Adicionalmente, la fuerza de rozamiento disipa energía haciendo siempre un trabajo negativo sobre la bola. 

Juegue ahora con la  Animación 2.  ¿Qué sucede ahora? ¿Cuál es ahora nuestro sistema? Ahora tenemos energía potencial debida a la gravedad y energía disipada debida al rozamiento. El sistema ahora incluye a la Tierra y a la habitación, y, por tanto, la energía total debe ahora incluir la potencial gravitatoria y la energía de rozamiento.  Animación 2: ver sistema.  Al considerar incluidos en nuestro sistema tanto a la Tierra como a la habitación, la energía total (calculable sumando los valores mostrados en las tres barras gráficas) debe permanecer constante.

 

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