3.12.2 CME/Trabajo, Energía y Fuerzas Conservativas

Conceptos de energía en mecánica: teorema del trabajo y la energía, energía cinética y potencial, conservación de la energía mecánica y propiedades de los campos de fuerzas conservativas.
Temas:
Core

• Teorema del trabajo y la energía que relaciona el trabajo total con el cambio en la energía cinética: $W_{total} = \Delta K$
• Función de energía potencial $U(\vec{r})$ y la relación de fuerza $\vec{F} = -\nabla U$
• Conservación de la energía mecánica total $E = K + U$
• Diagramas de energía para identificar puntos de equilibrio, puntos de retorno y estabilidad
• Modelos de colisiones elásticas e inelásticas: intercambio de momento y energía en implementaciones de motores de física

Aprendizaje esperado (Learning Outcomes):
Core:

1. Explicar la distinción entre fuerzas conservativas y no conservativas y las condiciones bajo las cuales se conserva la energía mecánica [Familiarizarse]
2. Aplicar métodos de conservación de energía para calcular velocidades y posiciones en problemas de movimiento unidimensional comunes en implementaciones de motores de física [Usar]
3. Analizar eventos de colisión elástica e inelástica, calculando velocidades post-colisión y cuantificando la disipación de energía [Evaluar]