En todos estos fenómenos hay algo en común: LA ENERGÍA. La energía se puede manifestar de muy diversas formas: Energía térmica, eléctrica, muscular, potencial, química, cinética, eléctrica, nuclear, etc.
La importancia de la energía es evidente, por ello la humanidad ha ido
ingeniando inventos a lo largo de la historia para su utilización de forma
eficiente.
Concepto de energía
En la naturaleza se observan contínuos cambios y cualquiera
de ellos
necesita la
presencia de
la energía: para cambiar un objeto de posición, para mover un vehículo, para que un ser vivo realice sus actividades vitales, para aumentar la temperatura
de un cuerpo, para encender un reproductor de MP3, para enviar un mensaje por móvil, etc.
La energía es la capacidad que tienen los cuerpos para producir cambios en ellos mismos o en otros
cuerpos.
Energía cinética
La energía
cinética es la energía que tienen los cuerpos
por el hecho de estar en movimiento. Su
valor depende de la masa del cuerpo (m) y de su velocidad (v).
La energía cinética
se
mide en julios (J), la masa en
kilogramos (kg) y la velocidad en metros por segundo (m/s).
La energía cinética del viento
es
utilizada para mover el rotor hélice de un aerogenerador y convertir esa
energía en energía eléctrica mediante una serie de procesos. Es el fundamento
de la cada vez más
empleada energía eólica.
La energía cinética es un
tipo de energía mecánica. La
energía mecánica es aquélla que está ligada a la
posición
o al movimiento de los cuerpos. Por ejemplo,
es
la energía que posee un arco que está tensado o
un
coche en movimiento o un cuerpo por estar a cierta altura sobre el
suelo.
Energía potencial
Es la energía que tienen los cuerpos por ocupar una determinada
posición. Podemos hablar de energía potencial gravitatoria y de energía potencial elástica.
La energía potencial gravitatoria es la energía que
tiene un cuerpo por estar situado
a una cierta altura
sobre la superficie terrestre. Su valor depende de la masa del cuerpo (m), de la gravedad (g) y de la altura sobre la superficie (h).
La energía potencial se mide en julios (J), la masa en
kilogramos (kg), la aceleración
de
la gravedad en metros por segundo
al cuadrado (m/s2) y la altura en metros (m).
Por ejemplo, una piedra al borde de un precipicio tiene energía
potencial: si
cayera,
ejercería una fuerza que produciría una deformación en el suelo.
La energía potencial elástica es
la energía que tiene un cuerpo que sufre una deformación.
Su
valor depende de la constante de elasticidad del cuerpo (k) y de lo que se ha deformado (x).
La energía potencial elástica
se
mide en julios (J), la
constante elástica en newtons/metro (N/m) y el alargamiento en metros (m).Por ejemplo, cuando se estira una goma elástica, almacena energía potencial elástica. En el momento en que se suelta, la goma tiende a recuperar su posición y libera la energía. En esto se basa la forma de actuar de un tirachinas o resortera.
Actividad 1. INVESTIGA
¿Qué es el efecto invernadero?
¿Qué relación tiene con la energía?
¿Qué acciones habría
que tomar para
conseguir disminuir este efecto?
Actividad 2. Realiza los siguientes problemas, utilizando las fórmulas de energía potencial gravitatoria y elástica y de energía cinética.
a. Calcula la energía cinética de un vehículo de 1000 kg de masa que circula a una velocidad de 120 km/h.
b. Calcula la energía potencial de un saltador de trampolín si su masa es de 50 kg y está sobre un trampolín de 12 m de altura sobre la superficie del agua.
c. Calcula la energía potencial elástica de un muelle que se ha estirado 0,25 m desde su posición inicial. La constante elástica del muelle es de 50 N/m.
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