Potencial (almacenado) y cinético (en movimiento).
En términos de energía cinética, en realidad solo hay dos sabores: lineal y rotacional. Cada uno con tres grados de libertad que representan cada dimensión física. En realidad, sin embargo, solo son dos porque se pueden resolver en uno lineal (línea recta) y uno rotativo (“giro”). Entonces, si tienes un asteroide volando por el espacio, tendrá una rotación y una velocidad … ambas en una dirección particular.
La tierra sería un buen ejemplo. Si estuvieras parado en el Sol, podrías medir la velocidad de la Tierra que pasa y cuadrar ese número, multiplicarlo por la masa de la Tierra, dividirlo por 2 y tendrías la energía cinética lineal de la Tierra. Del mismo modo, podría medir la velocidad de rotación de la Tierra (pi / 43.200 rad / seg), cuadrar ese número, multiplicarlo por el momento de inercia de la Tierra (un parámetro que describe qué tan difícil es apretar algo para reducir la velocidad o la velocidad) arriba), y dividir por 2 y tendría la energía cinética rotacional de la Tierra.
Agregue esos dos juntos y tendrá la energía cinética total de la Tierra. Es un número muy muy muy grande.
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El otro tipo de energía mecánica es la energía potencial. Este se vuelve mucho más complicado porque se relaciona con la energía almacenada . El único potencial verdaderamente mecánico es la gravedad. Por lo tanto, si levanta un ladrillo a su techo, debe ejercer energía contra el campo de gravedad potencial. Levante un ladrillo de 3 kg hasta 5 metros y habrá ejercido (EN BRUTO) 150 julios de energía para llegar allí. En relación con el lugar donde comenzó (5 metros hacia abajo), ese ladrillo ahora tiene 150 J de energía potencial que podría usarse (dejándolo caer a través del campo de gravedad potencial) para convertirlo en energía cinética.
Hasta que se caiga, el ladrillo tiene potencial para hacer el trabajo, pero la energía se almacena en su configuración.
Ahora hay otros tipos de energía potencial que se consideran mecánicos, pero técnicamente son otras formas de energía.
Por ejemplo, si comprime o estira un material de manera elástica, está almacenando energía potencial en él. En realidad, esa energía se almacena en el desplazamiento de átomos y electrones en alguna matriz sólida y la energía se almacena debido a las cargas movidas en ese material. Esa es una forma de energía potencial electrostática .
Lo contrario es cierto de la energía térmica . La energía térmica se puede cuantificar por la velocidad promedio de las moléculas que se mueven o vibran. El parámetro que describe esta velocidad se conoce como temperatura . Es un negocio complicado porque a pesar de que se trata de su velocidad, también están vibrando y colisionando. Al menos en parte, estos fenómenos también son electrostáticos porque es la fuerza electrostática la que se desacelera y luego acelera las moléculas en vibraciones y colisiones … así como algo que es elástico vibrará y aunque se mueve con energía cinética a través de cada vibración, está siendo disminuyó la velocidad y se aceleró debido a las cargas en el material que lo hacen elástico.
Los ingenieros mecánicos hablarán sobre el calor, los fluidos presurizados, las vibraciones, los sólidos deformados, los fluidos que giran y fluyen, e incluso los imanes que se mueven entre sí como formas de energía mecánica, pero en realidad, la energía mecánica se mueve en una línea, girando, o ser movido dentro de un campo gravitacional. ¡Eso es!