Laenerga

Habitualmente usamos el concepto de energa de muchas formas algo as como para definir la energa que requiere un artefacto para funcionar, la energa que necesitamos para poder nuestras diferentes actividades diarias o a veces solemos decir n3cesito energa para funcionar o tambin No hay energa para que funciones la TV etc., como vemos hay diferentes expresiones que hacen que el termino se confunda, as que vamos a dedicar esta entrada a ver las diferentes formas de energa y a definirla desde la fsica, as que empecemos por el principio.

Qu es la? energa

El concepto deenergaest relacionado con lacapacidad de poner enmovimientootransformaralgo. En el mbito econmico y tecnolgico, la energa hace referencia a unrecurso naturaly los elementos asociados que permiten hacer un uso industrial del mismo.Para lafsica, la energa es unamagnitud abstractaque est ligada al estado dinmico de un sistema cerrado y que permanece invariable con el tiempo. Se trata de una abstraccin que se le asigna al estado de un sistema fsico. Debido a diversas propiedades (composicin qumica, masa, temperatura, etc.), todos los cuerpos poseen energa. (1)Pueden detallarse diversos tipos de energa segn el campo de estudio. Laenerga mecnica, por ejemplo, es la combinacin de laenerga cintica(generada por el movimiento) y laenerga potencial(relacionada a la posicin de un cuerpo dentro de un campo de fuerzas).Entendida como un recurso natural, la energa nunca es un bien en s misma, sino que es que un bien intermedio que permite satisfacer otras necesidades en la produccin de bienes y servicios.

La energa tambin clasificarse segn fuente. Se llamaenerga no renovablea aquella que proviene de fuentes agotables, como la procedente delpetrleo, elcarbno elgas natural. En cambio, laenerga renovablees virtualmente infinita, como laelica(generada por la accin del viento) y lasolar.Volviendo al campo de la fsica la energa se asocia con la capacidad que tiene un cuerpo de poder realizar untrabajo, para que un trabajo mecnico se pueda realizar se requiere de una fuerza y que por accin de esta fuerza este cuerpo se desplace, cuando un cuerpo realiza trabajo sobre otro, decimos que el primero transfiere energa al segundo. (2)La unidad que nos permite expresar la energa es la misma utilizada para expresar el trabajo es decir elJulio-En la naturaleza hay diversos eventos en los que se manifiesta la energa de diferentes formas: movimiento, electricidad, magnetismo, sonido, luz, calor y energa qumica, entre otras.En lafsica, la ley universal deconservacin de la energa, que es la base para elprimer principio de la termodinmica, indica que la energa ligada a unsistema aisladopermanece en el tiempo. No obstante, lateora de la relatividad especialestablece unaequivalencia entre masa y energapor la cual todos los cuerpos, por el hecho de estar formados demateria, contienen energa; adems, pueden poseer energa adicional que se divide conceptualmente en varios tipos segn las propiedades del sistema que se consideren. Por ejemplo, laenerga cinticase cuantifica segn el movimiento de la materia, laenerga qumicasegn lacomposicin qumica, laenerga potencialsegn propiedades como el estado dedeformacino a la posicin de la materia en relacin con las fuerzas que actan sobre ella y laenerga trmicasegn elestado termodinmico. (3La energa no es un estado fsico real, ni una "sustancia intangible" sino slo unamagnitud escalarque se le asigna al estado del sistema fsico, es decir, la energa es una herramienta o abstraccin matemtica de una propiedad de los sistemas fsicos. Por ejemplo, se puede decir que un sistema con energa cintica nula est en reposo.Se utiliza como una abstraccin de los sistemas fsicos por la facilidad para trabajar con magnitudes escalares, en comparacin con lasmagnitudes vectorialescomo lavelocidado laposicin. Por ejemplo, enmecnica, se puede describir completamente ladinmicade un sistema en funcin de las energas cintica, potencial, que componen laenerga mecnica, que en lamecnica newtonianatiene la propiedad de conservarse, es decir, ser invariante en el tiempo.

Matemticamente, laconservacin de la energapara un sistema es una consecuencia directa de que las ecuaciones de evolucin de ese sistema sean independientes del instante de tiempo considerado, de acuerdo con elteorema de Noether.Energa en diversos tipos de sistemas fsicosLa energa tambin es unamagnitud fsicaque se presenta bajo diversas formas, est involucrada en todos los procesos de cambio deEstado fsico, se transforma y se transmite, depende del sistema de referencia y fijado ste se conserva.[1]Por lo tanto todo cuerpo es capaz de poseer energa, esto gracias a sumovimiento, a su composicin qumica, a suposicin, a sutemperatura, a sumasay a algunas otras propiedades. En las diversas disciplinas de lafsicay laciencia, se dan varias definiciones de energa, por supuesto todas coherentes y complementarias entre s, todas ellas siempre relacionadas con el concepto detrabajo.

Formas de energaEnerga mecnica: Energa cintica:Es la capacidad que tiene un cuerpo para realizar un trabajo en virtud de la velocidad que posea. Se representa normalmente por las letras K (que proviene del trmino ingls Kinetic), T o mediante la expresin Ec.Esta energa es propia, por consiguiente, de los cuerpos en traslacin y en rotacin, pudindose considerar dos clases de energa cintica: Energa cintica de un cuerpo en traslacin. Energa cintica de un cuerpo en rotacin. La energa cintica de un cuerpo en traslacin.Cuando a un cuerpo en reposo se le aplica una fuerza constante en la direccin de la traslacin, el trabajo efectuado por ella para recorrer un determinado espacio ser: T=f x e siendo: T= Trabajo; f=fuerza constante; e= espacio recorrido

Este trabajo, queda acumulado en forma de energa cintica de traslacin; luego T=fxe=E y ponindolo en funcin de la masa del cuerpo y la velocidad nos quedara definitivamente que la energa cintica sera Ec = m x v2 La energa cintica de un cuerpo en rotacin sobre un eje.Al aplicar una fuerza F, constante, a un cuerpo de masa m, el cual puede girar alrededor de un eje, la energa cintica que adquiere hasta alcanzar la velocidad v, valdr Ec = m x v2 como el movimiento es de rotacin al ponerlo en funcin de la velocidad angular w, y del momento de inercia I, nos queda definitivamente que Ec = I x w2 Energa potencial:Es la capacidad que tiene un cuerpo para realizar un trabajo en virtud de su posicin o configuracin.Un cuerpo sostenido a una cierta altura posee una energa potencial. Esta energa ser igual al trabajo que se ha realizado para llevar el cuerpo hasta esa altura. Dicho trabajo vale T=Pxh donde P= Peso del cuerpo y h= altura.Como P= m x g ; T= m x g x h = EpSi dejamos en libertad al cuerpo desde una altura h, la energa potencial que posea tendr el mismo valor que la cintica en el momento de llegar al suelo; Ec= Ep o bien 1/2 m x v2= m x g x hHay varios tipos de energa potencial: gravitacional, elstica, elctrica, etc.Energa elctrica:Forma de energa basada en la generacin de diferencias de potencial elctrico entre dos puntos, que permiten establecer una corriente elctrica entre ambos.La electricidad es una forma de energa que se puede trasmitir de un punto a otro. Todos los cuerpos presentan esta caracterstica, propia de las partculas que lo forman, pero algunos la transmiten mejor que otros.Los cuerpos, segn su capacidad de trasmitir la electricidad, se clasifican enconductores y aisladores.Conductores son aquellos que dejan pasar la electricidad a travs de ellos. Por ejemplo, los metales.Aisladores son los que no permiten el paso de la corriente elctrica.(5)

Ejemplo: La energa suministrada por una pila.Energa qumica:La que existe en estado potencial en los cuerpos y se transforma en la actual en las combinaciones qumicas.La energa qumica es una manifestacin mas de la energa. En concreto, es uno de los aspectos de la energa interna de un cuerpo y aunque se encuentra siempre en la materia solo se nos muestra cuando se produce una alteracin intima de sta. En la actualidad, la energa qumica es la que mueve los automviles, los buques y los aviones y, en general, millones de mquinas. Tanto la combustin del carbn, de la lea o del petrleo en las mquinas de vapor como la de los derivados del petrleo en el estrecho y reducido espacio de los cilindros de un motor de explosin, constituyen reacciones qumicas.Ejemplo: La energa de los alimentos y de los combustibles.Energa luminosa o radiante: La propagada por ondas electromagnticas. Trmino como los de calor, luz, rayos ultravioletas, radioondas o rayos gamma, se refieren todas a fenmenos de la misma clase: formas variadas de la radiacin electromagnticas que se mueven en el vaco a 300000 Km./ s y que solo difieren en su longitud de onda, es decir, en su frecuencia de vibracin.La luz proviene de los cuerpos llamados fuentes o emisores. Llena el Universo, emitida por el Sol y por todas las estrellas que son fuentes luminosas naturales (igual como lo son el fuego y algunos insectos como las lucirnagas). Sobre la Tierra, las plantas verdes se mantienen vivas gracias a la energa radiante del Sol, e incluso la vida de los animales entre ellos el hombre depende de esta energa. Adems de la luz, las ondas de radio, los rayos X, los rayos ultravioleta, son formas de energa radiante invisibles, utilizadas por el hombre.Existen tambin fuentes luminosas artificiales (las ampolletas, los tubos fluorescentes y las linternas).El hombre ha ideado diferentes formas para utilizar la energa luminosa que proviene del sol. Algunas de ellas son los colectores solares y espejos curvos especiales, que se utilizan en calefaccin y para generar energa elctrica. La energa solar tiene la ventaja de no contaminar.Ejemplo: La energa de la luz.Energa atmica o nuclear: La que seencuentra almacenada en los ncleos atmicos y se libera por fisin de los ncleos pesados o por fusin de los ncleos ligeros. Ejemplo: La energa liberada en la fisin de los tomos de uranio.Para obtener una mejor estabilidad, eltomoinestable se transforma en otro tipo de tomo mediante la expulsin de laenergaen forma de radiacin: el fenmeno de laradioactividad.En la naturaleza, la mayora de los elementos son estables. Pero, tambin existen algunos inestables, y para lograr la estabilidad, se desintegran gradualmente emitiendo una o varias partculas y all aparece laenergaen forma de radiacin. A esto se le llamaradiactividad. Este fenmeno se produce de modo natural. Vivimos en el tiempo, y desde siempre, en unmedio ambientenaturalmente radiactivo : estamos hablando de la radioactividad natural.Para una mejor comprensin de los usos de la energa y sus implicaciones en la fsica veamos el siguiente enlace que nos proporciona una explicacin de forma animada:http://www.librosvivos.net/smtc/homeTC.asp?TemaClave=1183