LA ENERGÍA Y EL MOVIMIENTO
La energía está presente en la naturaleza y en todas las actividades cotidianas, es tan necesaria que sin ella no podríamos vivir.
Energía: Es la capacidad que tiene un cuerpo para realizar un trabajo.
La energía de un cuerpo se manifiesta cuando éste se mueve o se pone en contacto con otros cuerpos.
Existen diferentes tipos de energía, entre las que se pueden mencionar;
Energía Solar: Es la que produce el sol como energía radiante, es la principal fuente de energía de nuestro planeta.
Energía Eléctrica: Se origina cuando las cargas eléctricas se desplazan por un conductor. En el caso de un relámpago se desplaza por el aire.
Energía Eólica: Es la que produce la fuerza del viento
Energía Hidráulica: Es la que produce la fuerza del agua.
Energía Térmica o calorífica: Se produce por el efecto del calor.
Energía Química: Es la que nos proporcionan los alimentos que consumimos para poder realizar actividades, como caminar, correr, saltar, etc.
Energía Nuclear: Es la que tienen los átomos y se manifiesta cuando el núcleo de éstos se rompe. o bien, cuando dos o más núcleos se unen.
Energía Luminosa: Es la energía que produce la luz.
Energía Sonora: Es la energía producida por el sonido.
Energía Mecánica: Es la que produce cualquier cuerpo en movimiento, es decir, que realiza un trabajo.
Este tipo de Energía (Mecánica) se presenta en dos formas:
Energía Cinética Ec.
Es la capacidad que tiene un cuerpo para efectuar un trabajo de acuerdo con su velocidad y su masa, es decir, la Ec. Es aquella que tiene que ver con el movimiento.
Así que la energía que está presente en un movimiento se llama energía cinética.
La Ec de un cuerpo
depende de su masa y de su velocidad para calcularla se tiene la siguiente
ecuación:
Energía Potencial (Ep)
La Energía Potencial (Ep), Es la cantidad de
energía almacenada que puede transformarse en movimiento o en trabajo y que
depende de la altura del objeto respecto al piso.
El nivel del piso se denomina h = cero y a partir de él se mide la altura, por encima del piso la Ep es positiva (+) y por debajo del piso la Ep es negativa (-), como se muestra en la siguiente ilustración. A nivel del piso la Ep = cero.
CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA MECÁNICA
Cuando un cuerpo tiene
Energía cinética (Ec) y Energía potencial (Ep) al mismo tiempo, entonces se
dice que el cuerpo posee energía mecánica.
La Energía mecánica (Em) de un
cuerpo se define como la suma de su Energía potencial y de su Energía cinética.
Y su formula es:
En el siguiente dibujo
podemos observar que cuando el cuerpo está en la parte baja tiene mayor Ec
(parte azul) y conforme va subiendo la Ep (parte roja) va incrementando.
Cuando se encuentra
arriba tiene mayor Ep pero cuando el cuerpo comienza a bajar, la Ep se va
convirtiendo en Ec.
(recordar
que la energía se mide en Joules J)
Así pues, dos conceptos
que están relacionados con la energía son: Trabajo y potencia.
Por ejemplo: Al elevar
un objeto pesado en contra de la gravedad.
Al mover un carrito cargado, etc.
Para calcular el
trabajo realizado se multiplica la fuerza aplicada por la distancia
recorrida.
T = F
x d
Es decir, el trabajo es directamente proporcional a la fuerza aplicada y la distancia recorrida por el objeto.
Otro de los conceptos
que están relacionados con la energía es la potencia;
Potencia: Es la
cantidad de energía que por segundo se consume en un dispositivo,
transformándose en otras formas de energía.
Por ejemplo: La fuerza
o potencia que tiene una grúa para elevar un objeto
La fuerza o potencia que tiene un motor
de un vehículo para moverlo.
Para calcular la
potencia se tiene la siguiente formula:
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