Generalidades de la energía

Física. Energía mecánica, calórica, química, electromagnética y nuclear. Cinética. Potencial. Gravitatoria

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República Bolivariana de Venezuela.

Ministerio de Educación, Cultura y Deporte.

U.E. Colegio “La Presentación”.

TIPOS O FORMAS DE ENERGÍA

La energía se presenta en muchas formas. Las cinco formas principales de energía son: Mecánica, calórica, química, electromagnética y nuclear.

  • Energía Mecánica: La materia que se mueve tiene energía. La energía asociada con el movimiento se llama Energía Mecánica. El sonido es un tipo de energía mecánica, incluso la sangre lo es.

  • Energía Calórica: La materia esta hecha de partículas llamadas átomos que están en movimiento constante. El movimiento interno de los átomos se llama energía calórica. En cuanto más rápido se mueven las partículas, más energía calórica se produce. La energía calórica proviene usualmente, de la fricción. Ésta transforma la temperatura y el estado de la materia.

  • Energía Química: Se requiere de energía para unir los átomos entre si. A esta energía se le llama energía química. A menudo, cuando se rompe la unión de los átomos. Se libera esta energía. Como cuando al digerir la comida se rompen uniones de átomos, liberando energía que el cuerpo almacena y usa.

  • Energía Electromagnética: Las cargas eléctricas que se mueven tienen la capacidad de realizar un trabajo porque tienen energía electromagnética. La energía electromagnética llega a nuestras casas por medio de los cables de electricidad. Cada color, representa una cantidad diferente de energía electromagnética.

  • Energía Nuclear: El núcleo o centro de un átomo es la fuente de la energía nuclear. Cuando el núcleo se parte, se libera energía nuclear en forma de energía calórica y lumínica. También se libera energía nuclear cuando núcleos livianos chocan a altas velocidades y se fusionan. La energía del sol se produce a partir de una reacción de fusión nuclear en la cual núcleos de Hidrógeno se fusionan formando núcleos de Helio. La energía nuclear es la forma de energía más concentrada.

ENERGÍA CINÉTICA

Un objeto que se mueve puede realizar un trabajo en otro objeto al chocar con este y moverlo a través de cierta distancia. Debido a que un objeto en movimiento tiene la capacidad de realizar trabajo, tiene energía. La energía del movimiento se llama energía cinética. La palabra “cinética” viene de la palabra griega kinetikos que significa “movimiento”.

Cuanto más rápido se mueve un objeto, más energía cinética tiene. La energía cinética se relaciona con la velocidad de un objeto. La energía cinética depende de la velocidad y de la masa. La relación matemática entre energía cinética (K), masa y velocidad es:

K = masa x velocidad2

2

De acuerdo a esta ecuación, un aumento de masa o de velocidad significa un aumento de la energía cinética. Cuando aumentas la velocidad de un objeto aumentas su energía cinética. El cambio en la energía cinética de un objeto es igual al trabajo que pusiste en ella.

ENERGÍA POTENCIAL

Algunos objetos pueden realizar trabajo cuando se mueven; otros, pueden realizar trabajo por u posición o forma. La energía potencial es una energía de posición. Una banda de goma tiene el potencial, o la capacidad de volar a través del cuarto. La energía potencial se relaciona con el trabajo de modo diferente que la energía cinética. Un objeto en movimiento tiene energía cinética porque puede realizar trabajo al moverse; pero un objeto con energía potencial no se mueve ni realiza trabajo, almacena la energía que se le dio cuando se aplicó trabajo sobre el. Tiene el potencial de devolver esa energía realizando trabajo.

La energía potencial no siempre es mecánica o se asocia con movimiento. La energía química almacenada en la comida es también un ejemplo de energía potencial. El núcleo de un átomo es un grupo de partículas unidas por una gran fuerza. La energía potencial del núcleo de un átomo puede liberarse si el núcleo se divide en un reactor nuclear.

La energía cinética que se le da a un cuerpo se transforma en energía potencial y luego de nuevo, en energía cinética. Entonces tiene sentido describir la energía total, Ep como la suma de la energía cinética y la energía potencial: Ep= K + U.

ENERGIA POTENCIAL GRAVITATORIA

Tu energía potencial se debe a tu posición respecto a la del agua. Si estas en pie en un trampolín de tres metros de altura, tienes 3 veces mas energía que en el trampolín de 1 metro. La energía potencial que depende de la altura se llama Energía Potencial Gravitatoria. El peso determina también la cantidad de Epg que tiene un objeto. El dicho “Cuanto más grandes son, con más ruido caen” es una referencia al efecto del peso en la energía gravitacional. Tienes mucha mas Epg si cargas una mochila pesada que si cargas una liviana.

La relación entre Epg, peso y altura, puede expresarse con la siguiente fórmula: Epg= Peso x Altura

Según esta fórmula, cuanto mayor es el peso, mayor es la Epg. Cuanto mayor es la altura sobre una superficie, mayor es la energía potencial gravitacional.

IMPORTANCIA DE LAS FUENTES ENERGÉTICAS

PARA LA SOCIEDAD

Estas fuentes serían una alternativa a otras tradicionales y producirían un impacto ambiental mínimo, pero que en sentido estricto ni son renovables, como es el caso de la geotermia, ni se utilizan de forma blanda. Las energías renovables comprenden: la energía solar, la hidroeléctrica (se genera haciendo pasar una corriente de agua a través de una turbina), la eólica (derivada de la solar, ya que se produce por un calentamiento diferencial del aire y de las irregularidades del relieve terrestre), la geotérmica (producida por el gradiente térmico entre la temperatura del centro de la Tierra y la de la superficie), la hidráulica (derivada de la evaporación del agua) y la procedente de la biomasa (se genera a partir del tratamiento de la materia orgánica).

CONCLUSIÓN

La energía te rodea. Puedes oirla como sonido, verla como luz, sentirla como viento. Tu usas energia al golpear una pelota, predsionae un resorte o levantar una bolsa de comestibles. Los organismos vivos necesitan energía para crecer y moverse. ¿Qué es la energía, que puede participar en tantas acticvidades diferentes? La energía puede definirse como la capacidad de realizar un trabajo. Si un objeto u organismo trabaja (ejerce una fuerza a través de una distancia para mover un objeto) el objeto u organismo usa energía.

BIBLIOGRAFÍA

MC DONALD, LUCILLE. Windmills: An Old-New Energy Source. New York: Elsevier/Nelson Books.

ZITZEWITZ, PAUL W.; NEFT, ROBERT F. Física1. Principios y Problemas. McGraw Hill. 1997. Colombia.

Movimiento, Fuerzas y Energía, Segunda Edición. Prentice may. Englewood Cliffs, New Yersey. 1993-1994. Neddham Massachusetts..

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