Energía Potencial en procesos disipativos.

Energía potencial
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Los carros de una montaña rusa alcanzan su máxima energía potencial gravitacional en la parte más alta del recorrido. Al descender, ésta es convertida en energía cinética, la que llega a ser máxima en el fondo de la trayectoria (y la energía potencial mínima). Luego, al volver a elevarse debido a la inercia del movimiento, el traspaso de energías se invierte. Si se asume una fricción insignificante, la energía total del sistema permanece constante.En un sistema físico, la energía potencial es energía que mide la capacidad que tiene dicho sistema para realizar trabajo en función exclusivamente de su posición o configuración. Puede pensarse como la energía almacenada en el sistema, o como una medida del trabajo que un sistema puede entregar.

Más rigurosamente, la energía potencial es una magnitud escalar asociada a un campo de fuerzas (o como en elasticidad un campo tensorial de tensiones). Cuando la energía potencial está asociada a un campo de fuerzas, la diferencia entre los valores del campo en dos puntos A y B es igual al trabajo realizado por la fuerza para cualquier recorrido entre B y A.

Energía potencial asociada a campos de fuerzas
La energía potencial puede definirse solamente cuando la fuerza es conservativa. Si las fuerzas que actúan sobre un cuerpo son "no conservativas" entonces no se puede definir la energía potencial, como se verá a continuación. Una fuerza es conservativa cuando se cumple alguna de las siguientes propiedades:

El trabajo realizado por la fuerza entre dos puntos es independiente del camino recorrido.
El trabajo realizado por la fuerza para cualquier camino cerrado es nulo.
Cuando el rotor de la fuerza es cero.

La ley de la conservación de la energía constituye el primer principio de la termodinámica y afirma que la cantidad total de energía en cualquier sistema aislado permanece invariable con el tiempo, aunque esta se puede transformar en otro tipo de energía, la energía no puede crearse ni destruirse, si no que sólo se pude cambiar de una forma a otra.
Sin embargo la segunda ley de la termodinámica expresa que “La cantidad de entropía (magnitud que mide la parte de la energía que no puede utilizarse para producir un trabajo) de cualquier sistema aislado termodinámicamente se incrementa con el tiempo”. Cuando una parte de un sistema cerrado interacciona con otra parte, la energía se divide hasta alcanzar un equilibrio térmico.
Se puede deducir que la energía no se conserva, si no que es transformada en otra, esta energía puede llegar a ser térmica, eléctrica, química, nuclear, entre otras.
Si la energía de un sistema es degradada en forma de calor se dice que es disipativo.
Los procesos disipativos, son aquellos que transforman la energía mecánica en energía térmica, por ejemplo: el rozamiento entre dos superficies sólidas, la fricción viscosa en el interior de un fluido, la resistencia eléctrica, entre otras.
El rozamiento o fricción, se divide en dos tipos, la fricción estática (FE), es una resistencia entre dos objetos que debe de ser superada para ponerse en movimiento; y la fricción dinámica (FD), es una fuerza de magnitud considerada constante, que se opone al movimiento cuando ya ha comenzado. No existe una idea clara de la diferencia que existe entre el rozamiento dinámico y el estático, pero se tiende a pensar que el estático es algo mayor que el dinámico, porque al permanecer en reposo ambas superficies pueden aparecer enlaces iónicos, o incluso microsoldaduras entre las superficies, factores que desaparecen en estado de movimiento.

Potencia.

El término Potencia (del latín potentĭa: "poder, fuerza") puede designar a:

[editar] En física
Potencia: cantidad de trabajo realizado por unidad de tiempo.
Potencia eléctrica: cantidad de energía eléctrica o trabajo que se transporta o que se consume en una determinada unidad de tiempo.
Potencia (en óptica): inverso de la distancia focal de una lente o espejo.
Potencia acústica: la cantidad de energía por unidad de tiempo emitida por una fuente determinada en forma de ondas sonoras.
Etapa de potencia: un amplificador de audio.

En la vida cotidiana, interesa saber no sólo el trabajo que se pueda efectuar, sino también la rapidez con que se realiza.

Una persona está limitada en el trabajo que pueda efectuar, no sólo por la energía total necesaria, sino también por la rapidez con que transforma esa energía.

Se define potencia como la rapidez a la cual se efectúa trabajo, o bien, como la rapidez de transferencia de energía en el tiempo.

Potencia = W/t = trabajo/tiempo = energía transformada/tiempo.

En el Sistema Internacional la potencia se expresa en
Joules por segundo, unidad a la que se le da el nombre
Watt (W), 1 W = 1J/s.

Cuando decimos que una ampolleta consume 60 watts, estamos diciendo que transforma en cada segundo 60 Joules de energía eléctrica en energía luminosa o térmica.

Para potencias elevadas se usa el caballo de fuerza, abreviado hp, que equivale a 746 Watts.

1 hp = 746 watts

A veces conviene expresar la potencia en términos de la fuerza neta F aplicada a un objeto y de su velocidad.

P = W/t. P = W/t. Como W = Fuerza (F) * desplazamiento (x) = Fx, P = Fx/t.

Si la velocidad v es constante, v = x/t obteniendo,
P = Fv, esto es, fuerza por velocidad.

Si la velocidad v es variable se usa la potencia instantánea definida como
P = dW/dt donde p es el símolo de derivada.
O sea la potencia instantánea es el trabajo por unidad de tiempo durante un pequeñísimo intervalo de tiempo.

Energía potencial.
Es el trabajo realizado por una maquina o una persona en un determinado intervalo de tiempo

P=(W/t).