Mecanica

CONSEPTOS BASICOS DE MECANICA

ENERGÍA

Definir la energía no es algo precisamente sencillo. Todos intuimos que significa, e inclusive solemos usar frecuentemente el término “energía”. Es la capacidad de producir trabajo. La mejor forma de explicar el concepto de

energía es a través de sus diferentes formas o manifestaciones. El factor común a ellas nos definirá el concepto de energía. Losseres humanos percibimos la energía en sus diversas formas por medio de sus efectos y a través de nuestros sentidos. Ampliemos este concepto. Si toco un objeto caliente, mis sentidos inmediatamente me advierten de su elevada temperatura. La energía de una ola que impacta sobre mi cuerpo me revuelca en la costa. El ventilador que me proyecta aire que es impulsado por un motor, el cual a su vez esmovido por energía eléctrica esta transformando energía de una forma a otra. Ingerimos alimentos que nos proveen de energía para todas las funciones vitales.
Un jugador de su equipo preferido le transfiere energía a la pelota cuando la patea, la pelota recibe energía suficiente para volar hasta dentro de la red, y usted gasta energía en saltar y en gritar el gol. ¿Va entendiendo esto de laenergía?
El combustible de su motor libera al quemarse en la cámara de combustión del cilindro energía mediante una reacción química, y lo hace en forma de calor (una forma de energía). Ese calor produce la dilatación de los gases presentes y un aumento de la presión dentro del cilindro (otra forma o manifestación de la energía). Dicha presión actúa sobre la cara del pistón y por medio del movimientodel pistón y su vinculación con una biela transforma dicha presión en un trabajo mecánico (otra forma de energía).

La energía es una magnitud física y consecuentemente se puede medir, las unidades con que la mediremos dependerán del tipo de energía que estemos considerando. Es posible hablar de diferentes estados o tipos de energía, no es posible en cambio definir la energía como una cosa pura oaislada de alguna manifestación. La energía siempre se evidencia a través de un cambio en alguna de sus manifestaciones.

DIFERENTES TIPOS O FORMAS DE ENERGÍA

Calor:
Resulta muy dificultoso definir el calor en sí mismo. Sin embargo frecuentemente todos lo percibimos, ya sea por exceso o por falta de él. Si bien el calor es una de las formas más comunes de energía, se manifiesta en formaindirecta a través de sus efectos, como ser el que nosotros habitualmente percibimos, la temperatura.
La forma más común para elevar la temperatura de un cuerpo es entregarle calor, e inversamente para enfriarlo debemos quitarle calor.
En realidad al aportar calor estamos aportando energía, que se acumula como energía interna en el elemento que es calentado. Si lo definimos rigurosamente podemosdecir que el calor es una forma de energía de transición ya que resulta imposible acumular el calor como tal.
A igualdad de temperaturas, la cantidad de calor que contiene un cuerpo depende de su masa y de su material, por ejemplo una bañadera llena de agua a 40°C contiene mucho mas calor que un alfiler a esa temperatura.
Si al alfiler le aplicamos un encendedor unos segundos se pondrá al rojo(700°C) y el mismo encendedor aplicado a la bañadera prácticamente no producirá ningún efecto. Igualmente la bañadera a 40°C contendrá muchísimo mas calor que el alfiler a 700°C.
El concepto de cantidad de calor está asociado también al de masa. Es obvio que necesitamos mucho mas calor para calentar una cafetera completa a 70°C que para calentar un simple pocillo de café a la misma temperatura. Enambos casos se llega a 70°C, pero con toda la cafetera demora mucho más.
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Si mas café requiere mas tiempo de calentamiento en la misma cafetera, ¿que cambió?. Cambió la cantidad de calor transferida en cada caso. Calentar la cafetera completa de agua a 100 ºC requiere mas calor (o mas energía) que un pocillo de agua elevado a la misma temperatura.
Como para que se convenza, y empleando...