Energía en Secundaria
Definición de energía
Entendemos por energía la capacidad que tienen todos los cuerpos de producir cambios, en ellos mismos o en su entorno.
Características
- La energía puede presentarse de diversas formas pero todas ellas convertibles entre sí.
- El valor total de energía de un cuerpo se conserva en todo fenómeno presente en la naturaleza. Por este motivo podemos definir el principio de conservación de la energía como:
“En cualquier cambio, físico y químico, la energía ni se crea ni se destruye, sólo se transforma.”
El intercambio de la energía puede producirse por:
- Calor: Cuando dos cuerpos se encuentran a diferente temperatura, en este caso el cuerpo que se encuentra a mayor temperatura trasmite calor al que está a menor temperatura, hasta que alcanzan un equilibrio térmico.
- Trabajo: Cuando dos cuerpos interaccionan entre sí mediante fuerzas.
Tipos de energía
Podemos encontrar la energía de diferentes maneras: en forma de movimiento (energía cinética), de posición (energía potencial), de calor (energía calorífica), de electricidad (energía eléctrica), etc. Dependiendo entonces de donde la encontramos se llamará:
Energía mecánica
Energía térmica
Energía eléctrica
Energía radiante
Energía química
Energía nuclear
Para nuestros estudio práctico, donde hemos visto las reglas que definen la cinemática y la dinámica, nos va ser muy útil saber que, en la energía mecánica, si no existe ningún tipo de rozamiento externo, la suma de la energía cinética más la energía potencial permanece constante. Este fenómeno se conoce como el
Principio de conservación de la energía mecánica
Definición de energía mecánica
La energía mecánica es la parte de la física que estudia el equilibrio y el movimiento de los cuerpos sometidos a la acción de fuerzas. Hace referencia a las energías cinética y potencial.
Energía cinética
La energía cinética es aquella asociada al movimiento. Ésta energía depende de la masa y de la velocidad según la ecuación:
Esto significa que cualquier cuerpo que posee una masa<>0 y tiene una velocidad<>0 posee una energía. Por ejemplo, una piedra que ha sido lanzada por el aire posee una energía que sabemos capaz de transformar el objeto sobre el que golpee.
Energía potencial
La energía potencial es aquella asociada a la posición de los cuerpos. Esta energía va a depender de la altura y el peso del cuerpo según la ecuación:
Esto significa que cualquier cuerpo, por el simple hecho de estar situado a una cierta altura de la superficie de la tierra, ya posee una energía en función, como hemos visto en la ecuación, de la masa, la altura y la gravedad, dependiendo del planeta en que se encuentre (si está en la tierra esta gravedad será 9,8m/s2).
Debido a que esta energía depende de la posición del cuerpo con respecto al centro del planeta también recibe el nombre de energía potencial gravitatoria.
Conservación de la energía mecánica
Un cuerpo puede tener energía potencial y cinética a la vez, por ejemplo la manzana que cae de un árbol: tiene energía potencial porque tiene peso y está a una altura y al pasar los segundos la irá perdiendo (disminuye la altura) y se irá convirtiendo en energía cinética debido a la velocidad que adquiere.
Las energías cinética y potencial se transforman entre sí y su suma se llama energía mecánica que permanece constante en determinadas condiciones. Esto se debe a la conservación de la energía mecánica:
La unidad de medida en el S.I. para la energía es el julio (J), pero encontramos otras unidades:
caloría: 1J = 0,24 cal 1 cal = 4,18 J
ergio: 1 erg = 10-7 J
