Unidad 3 trabajo y eneg a 8


ENERGIA Y TRABAJO

¿QUÉ VAMOS A ESTUDIAR?
¿Qué es la energía?
Trabajo neto y energía cinética.
Fuerzas conservativas y energía potencial. Energías potenciales gravitatoria y elástica.
Principio de conservación de la energía mecánica.
Potencia.
Concepto de temperatura.
Calor: energía térmica en tránsito.
Intercambio de calor. Equilibrio térmico
Primer principio de la termodinámica.



INDICE1. Introducción.
2. ¿Qué es esa cosa llamada energía?.
3. Trabajo, trabajo, trabajo.
3.1. El trabajo en la vida ordinaria.
3.2. Definición operativa de trabajo.
3.3. Relación entre energía y trabajo.
4. ¿Con qué rapidez se puede realizar un trabajo?.
5. Energía asociada al movimiento.
6. Energía asociada al cambio de posición.
7. Conservación de la energía mecánica.


1. INTRODUCCION


En laUnidad 2 hemos considerado que el movimiento es una de las transformaciones más sencillas que experimenta la materia. También hemos estudiado que las fuerzas, que apare­cen como resultado de las interacciones entre los cuerpos, son la causa de las modificaciones del movimiento.

En esta Unidad vamos a profundizar en las transformaciones de la materia, para lo cual se requiere la introducción denuevos conceptos físicos, como son la energía, el trabajo y el calor. Como suele ser habitual, veremos que el significado científico de estos términos no siempre coincide con el que se tiene en la vida ordinaria.





2. ¿QUE ES ESA COSA LLAMADA ENERGIA?


Actividad 1


LA ENERGIA EN LA HISTORIA

La historia demuestra que la utilización preferencial de las distintas energíasprimarias por la sociedad no se ha acomodado a su descubrimiento científico. Con excep­ción de la electricidad y de la energía nuclear, las demás energías primarias fueron conocidas desde siempre por el hombre. El petróleo, tal como reflejan el Génesis y el Exodo, ya era conocido por los beduinos del Sinaí y hasta 2.000 años después no encontró más que anecdót cas aplicaciones medicinales o eniluminación. Las antorchas ardientes de pozos de gas natural en las estepas del Asia Central figuran entre las curiosidades de los rela­tos del viaje de Marco Polo. La Europa medieval simulta­neó la penuria energética con el conocimiento de los yacimientos de carbón, que no comenzaron a explotarse a gran escala hasta 500 años después. El principio de la máquina de vapor fue un descubrimiento realizado enFrancia, en 1.697, por Papín, pero no tuvo trascendencia económica hasta medio siglo después, en 1.765, en manos de Watt, en la Inglaterra de la Revolución Industrial. En definitiva, son los condicionantes sociales los que más claramente determinan las circunstancias que poten­cian una u otra energía primaria. La historia de la energía se corresponde mejor con la de las estructuras socioeconómicas dela Humanidad que con la historia de los descubrimientos científicos.

 MUNDO ANTIGUO

El Mundo Antiguo, desde Egipto hasta el fin del Imperio Romano, estuvo sustentado, desde el punto de vista ener­gético, sobre la energía animal: la del ser humano y la de ciertos animales de carga y tiro. Y ello a pesar de que ya eran conocidos tanto la rueda hidraúlica como los molinos de viento. Las obraspúblicas que aún hoy se admiran por su envergadura se construyeron por acumula­ción de energía humana ‑recuérdese la institución de la esclavitud‑, con tecnologías tan simples como la palan­ca, la polea y el plano inclinado.

 EDAD MEDIA Y RENACIMIENTO

Bastó el desmoronamiento del Imperio Romano, que hasta entonces garantizaba la disponibilidad de los ejércitos de esclavos, para que se produjese laprimera crisis energética que registra la Historia. Una estructura socioeconómica que había tenido una dimensión universal ‑el mundo mediterráneo‑ estalló en numerosos y minús­culos grupos locales de población, condenados a sobrevi­vir en una miseria autosuficiente y que no llegaban a disponer del número de brazos necesarios para constituir un excedente energético. La madera se convirtió en el...