ENERGÍA

ENERGÍA:
La energía es un concepto fundamental de la ciencia. El movimiento, el calor, la electricidad, etc son diferentes manifestaciones de la energía. Lo más importante con respecto a la energía es comprender cómo se transforma y cómo se transfiere.
La energía se manifiesta de muchas maneras: como energía cinética, energía potencial (elástica, gravitatoria, eléctrica), energía radiante,energía química, energía nuclear, energía térmica, etc. En este capítulo pondremos el acento en las energías cinética y potencial gravitatoria.

Energía cinética:
Todo cuerpo en movimiento, aún aislado, posee energía. A este tipo de energía se le llama energía cinética. El viento, las olas del mar, el agua de un río o una cascada, un sonido, un animal corriendo, un ave en vuelo, tienenenergía cinética debido a que están en movimiento.
Existe una expresión sencilla que nos permite calcular la energía cinética de un cuerpo de masa m, que se mueve con velocidad V :


La energía cinética es una magnitud escalar, mayor o igual que cero (el único caso en el que la energía cinética se hace cero es cuando el móvil está detenido) y, dos cuerpos que se mueven ensentidos contrarios con la misma rapidez tienen la misma energía cinética.

Energía potencial gravitatoria:
Para elevar verticalmente un objeto cualquiera, sometido a la influencia de la gravedad, debemos como mínimo, contrarrestar su peso. Al elevarlo logramos que el objeto almacene una cantidad de energía gravitatoria que dependerá del valor de su masa m, de la altura h a la que se loeleve, y de la aceleración de la gravedad del lugar g, de acuerdo a la siguiente expresión:

Unidades de energía:
En el MKS, la unidad de energía es el Joule (J)
En el sistema técnico, la unidad de energía es el kgrm (kilográmetro)
En el cgs, la unidad es el ergio
Las equivalencias son las siguientes:
1J = 0,102 kgrm= ergios

EJEMPLOS:
A) Una motocicleta(m= 120 kg) viaja a 40 km/h, al mismo tiempo que un automóvil (m=1000kg), que lo hace a la misma velocidad. Calculen la energía cinética de ambos.
40km/h a m/s=


A partir de estos resultados puede verse que el automóvil tiene mayor energía cinética debido a que su masa es mucho mayor que la de la moto, por lo tanto, en caso de un choque, el daño causado por el automóvil será también muchomayor.
B) Calculen la energía potencial gravitatoria que adquiere un cuerpo cuya masa es de 500 kg, al ser elevado a una altura de 20 metros, en una zona donde g=9,8m/s2.


Los cambios y la conservación de la energía
El principio de conservación de la energía dice : La energía no se crea ni se destruye. En cualquier sistema considerado en su totalidad, hay una cantidad que no cambia: laenergía. Puede transformarse o transferirse, pero el balance total de energía permanece constante.
Pensemos en una pelota que es lanzada hacia abajo desde cierta altura, rebotando en el suelo. Inicialmente, la pelota tiene energía cinética y energía gravitatoria (pues se la eleva hasta cierta altura y desde allí se la lanza con velocidad) ¿Qué ha sucedido con toda esa energía al final delproceso, cuando la pelota está detenida? Puesto que la energía no pudo haber desaparecido, debe estar en algún lugar. Así, la energía inicial ha pasado, en forma de calor, al aire circundante, al piso y a la propia pelota, elevándoles la temperatura. Probablemente una pequeña porción se ha transformado en energía sonora, debido al ruido de los impactos.
Un péndulo ideal ( en el que no existe ningúntipo de rozamiento) es un móvil perpetuo. Una vez impulsado, no se detendrá. La energía inicial se transformará de cinética a potencial, y viceversa, sin pérdidas. En un péndulo real, el movimiento cesa porque la energía inicial se disipa, entre otras causas, por el rozamiento con el aire, por la fricción entre el hilo y el punto de suspensión y por las deformaciones elásticas del hilo....