LECTURA SOBRE LOS TIPOS DE ENERGÍA GRADO SÉPTIMO

La energía mecánica es la suma de las energías cinética y potencial de un cuerpo o sistema. En física,un sistema o cuerpo en la Tierra puede tener energía potencial gravítatoria, energía asociada a laposición con respecto a la Tierra, y al mismo tiempo tener energía cinética cuando está en movimiento.Dado que la energía mecánica es la suma de la energía cinética y la energía potencial, la fórmula deenergía mecánica se refleja de esta forma:

Ejemplos de energía mecánica

El patinador que está parado en la parte más alta de larampa de patinaje tiene toda su energía mecánica comoenergía potencial. Cuando se lanza, disminuye su altura yaumenta su velocidad, esto implica que la energía potencialse transforma en energía cinética; sin embargo, la energíamecánica permanece constante.

Cuando nos impulsamos en un columpio, a medida queganamos velocidad llegamos a una cierta altura. Así,cuando la altura h aumenta, la energía potencialgravitacional aumenta, mientras que lavelocidad v disminuye, es decir, disminuye la energíacinética.

Cuando lanzamos una pelota hacia arriba, la alturaque alcanza será proporcional al cuadrado de lavelocidad con que se realizó el lanzamiento.

La energía cinéticaLa energía cinética es la energía que produce un cuerpo en movimiento. En griego, cinética significa"movimiento", mientras que energía significa � trabajo� . Dicho de otra manera, la energía cinética es eltrabajo que realiza un cuerpo cuando se mueve.

Podemos aprovechar la energía cinética de muchos fenómenos naturales. Por ejemplo, el movimientode las aguas de un río se transforma en electricidad gracias a las centrales eléctricas. La energía eólicaes la energía cinética del aire. Cuando clavamos un clavo con un martillo, estamos utilizando la energíacinética del martillo al moverlo.

Cuando se mide la energía cinética se usa como medida el joule,que se abrevia simplemente con la letra J.

La energía cinética depende de la masa y de la velocidad delcuerpo. Esto significa que mientras más grande sea o másvelocidad tenga un objeto, mayor será la energía que produce.

Un ejemplo de lo anterior sería lo siguiente: un camión es más grande que un carro; si ambos van a lamisma velocidad y chocan contra una pared, los daños que provoca el camión son mayores. En estecaso, el camión tiene más energía cinética.

¿Cómo calcular la energía cinética de un cuerpo?En un aeropuerto quieren calcular la energía cinética de unpaquete de 30 kg sobre el sistema de correas, que se muevecon una velocidad de 0,500 m/s. ¿Cómo lo hacemos?

Estrategia

Conocemos la masa y la velocidad del paquete, así que usamos la fórmula:

Sustituyendo los valores, tenemos:

Otros tipos de energíasEnergía potencialLa energía potencial es el otro tipo básico de energía y está relacionada con la posición o condición deun objeto con respecto a otro.

La energía potencial aumenta cuando los cuerpos que se atraen son separados, o cuando los cuerposque se rechazan o repelen se juntan. La zona donde los objetos se atraen o repelen se conoce comocampo de fuerza. Ejemplos de campos de fuerza serían el campo de fuerza gravitatoria de la Tierra o elcampo de fuerza magnético, entre otros.

La energía potencial se transforma en energía cinética, y también se puede encontrar en otros tipos deenergía, como la energía potencial gravitatoria o la energía potencial elástica.

Energía potencial gravitatoria

Cuando la energía potencial está asociada con la fuerzagravitatoria, se llama energía potencial gravitatoria. Elcampo de fuerza gravitatoria alrededor de nuestro planetaatrae a los objetos hacia el centro del mismo. Cuandolevantamos los objetos, separándolos de la Tierra,aumentamos su energía potencial gravitatoria.

Entre el Sol y los planetas existe energía potencialgravitatoria, así como entre la Luna y la Tierra. Dehecho, las mareas son el resultado de la atracción queproduce la Luna sobre los cuerpos de agua terrestres.

Energía potencial elástica

Otra forma de energía potencial es la energía que contiene un resorte o una liga cuando los estiramos ocomprimimos. Esta energía se llama energía potencialelástica: es la energía de los materiales cuando sonestirados o torcidos. Cuando comprimimos un resorte,estamos aumentando su energía potencial.

La energía potencial elástica es lo que impulsa lacanica en una resortera. También en el salto conpértiga en atletismo tenemos un ejemplo de cómo setransforma energía potencial elástica en energíapotencial gravitacional.

Energía químicaLa energía química es una forma de energía potencial almacenada en los enlaces entre átomos, comoresultado de las fuerzas de atracción entre ellos.

Durante una reacción química, uno o más compuestos llamados reactantes se transforman en otroscompuestos, llamados productos. Estas transformaciones se deben a que se rompen o se forman enlacesquímicos, lo que causa cambios en la energía química.

La energía se libera cuando los enlaces se rompen durante las reacciones químicas. Es lo que se conocecomo reacción exotérmica. Por ejemplo, los automóviles usan la energía química de la gasolina paragenerar energía térmica que se usa para mover el auto. Así mismo, los alimentos almacenan energíaquímica que utilizamos los seres vivos para funcionar.

Energía térmica

La energía térmica (energía interna) es un tipo deenergía cinética producto del movimiento o vibracióninterna de las partículas en los cuerpos. Cuandomedimos la temperatura con el termómetro, estamosmidiendo ese movimiento de los átomos y moléculasque forman un cuerpo. A mayor temperatura, mayormovimiento, y, por lo tanto, mayor energía térmica.

Además, la energía térmica se mueve entre los cuerposa través del calor. Cuando pones un objeto calientejunto a uno frío, existe una transferencia de energíadesde el más caliente hasta el más frío, hasta el puntoen que tienen la misma temperatura. Este proceso se llama conducción. También se transfiere calor através de radiación infrarroja o por el movimiento de líquidos o gases calientes.

Energía eléctrica

La electricidad es un tipo de energía que depende de laatracción o repulsión de las cargas eléctricas. Hay dosclases de electricidad: estática y corriente. Laelectricidad estática se debe a la presencia de cargasestáticas, es decir, cargas que no se mueven. Lacorriente eléctrica se debe al movimiento de cargas.

Un ejemplo de electricidad estática lo tenemos cuandofrotamos un globo contra el cabello. El globo atrapaelectrones del cabello cargándose negativamente,mientras el cabello queda cargado positivamente. Si

acercas el globo a tu cabeza sin tocarla, verás como hebras de cabello son atraídas hacia el globo.

La corriente eléctrica es el flujo de cargas debido al movimiento de electrones libres en un conductor.Este movimiento ocurre en el campo eléctrico, es decir, la zona alrededor de la carga en donde actúa lafuerza. Las cargas eléctricas se conducen fácilmente por materiales como los metales, especialmenteplata, cobre y aluminio.

En las baterías o pilas eléctricas se produce un cambio de energía química en energía eléctrica. Laenergía química proviene de la reacción entre los electrodos y el electrolito cuando se conectan el polopositivo con el polo negativo de la pila. El voltio es la unidad para medir la energía potencial por cargaen una batería.

Energía nuclear

La energía nuclear es una forma de energíapotencial que se almacena en el núcleo del átomo,proveniente de las fuerzas que mantienen unidaslas partículas subatómicas. Una reacción nuclear esparecida a una reacción química en que losreactantes se transforman en productos. Sediferencian en que, en la reacción nuclear, unátomo se transforma en otro diferente.

Existen tres tipos de reacción nuclear: desintegración radiactiva, fusión y fisión. En la desintegraciónradiactiva, el núcleo de un átomo radiactivo libera energía de forma espontánea. En la fisión nuclear,un núcleo es bombardeado con un neutrón, produciendo la formación de dos nuevos átomos. En lafusión nuclear, núcleos ligeros se combinan para formar un núcleo pesado.

Las reacciones de fisión nuclear son usadas en los reactores nucleares, donde se convierte la energíanuclear en energía térmica, que luego se convierte en energía eléctrica. La energía proveniente del Soles producto de la fusión nuclear.

Energía magnética

La capacidad de un objeto para hacer trabajo debido asu posición en un campo magnético es la energíapotencial magnética. Los imanes tienen un campomagnético y dos regiones llamadas polos magnéticos.Los polos iguales se rechazan y polos diferentes seatraen. Los materiales magnéticos más usados son elhierro y sus aleaciones.Por ejemplo, un tornillo de hierro que se acerca a unimán, aunque sin tocarlo, tiene energía potencialmagnética. Los objetos se mueven en la dirección quereduce su energía potencial magnética.

Los micrófonos, por ejemplo, funcionan en buena medida, gracias a la energía magnética. Elfuncionamiento es el siguiente: un micrófono tiene una membrana que vibra con el sonido. Estavibración se transmite a un cable enrollado alrededor de un imán, que envía una señal eléctrica a unamplificador haciendo que el sonido sea más fuerte. En este caso, tenemos la transformación de energíasonora en energía magnética, luego en energía eléctrica y, después, en energía sonora.

Los ferrocarriles por suspensión electromagnética son otro ejemplo ilustrativo de cómo podemosemplear la energía magnética para realizar un trabajo. El ferrocarril se mueve a través de un campomagnético que se desplaza por la vía ferromagnética.

Energía sonora

La energía sonora es energía mecánica departículas que vibran en forma de ondas por unmedio de transmisión. El medio por donde viajanlas ondas sonoras puede ser el aire, el agua u otrosmateriales. Cualquier cosa que provoque ruidogenera energía sonora.

El sonido viaja más rápido en los sólidos que enlos líquidos, y más rápido en los líquidos que enlos gases. Por eso, los indígenas colocaban suoreja en el piso y podían oír antes la llegada dealgo o alguien, pues la velocidad del sonido en la tierra es cuatro veces mayor que en el aire.

Es gracias a la energía sonora que podemos oír. Cuando las ondas sonoras en el aire entran en tusoídos, estimulan células especiales que envían la información al cerebro. Mientras más energía tieneuna onda sonora, más alto será el sonido.

Los mapas del fondo marino se hacen a través del sistema SONAR (por sus siglas en inglés soundnavigation and ranging, que significa 'navegación y rango de sonido'). El sonar envía ondas sonoras ycalcula la distancia recorrida usando la velocidad del sonido en el agua.

En medicina, se usa el ultrasonido para eliminar cálculos renales. El ecosonograma es otra tecnologíaque usa ondas sonoras para ver el feto en las mujeres embarazadas.

Energía radiante

La energía en forma de luz o de calor es energía radiante,mejor conocida como radiaciones. Las radiaciones sonondas electromagnéticas que no necesitan un medio paradesplazarse como las ondas sonoras, por eso pueden viajar através del espacio exterior. La fuente de las ondaselectromagnéticas son los electrones que vibran creando uncampo eléctrico y un campo magnético.

Los diferentes tipos de energía radiante o radiaciones seordenan por sus niveles de energía en el espectro

electromagnético. Viajan por el espacio a una velocidad de 300 millones de metros por segundo, que esla velocidad de la luz.

Los rayos X y rayos gamma son radiaciones invisibles con mucha energía. Ambas tienen importantesaplicaciones en medicina. Los rayos X se usan para diagnosticar fracturas en los huesos, mientras quelos rayos gamma se emplean en el diagnóstico de enfermedades neurológicas como Parkinson yAlzheimer, o en enfermedades del corazón.

Los rayos ultravioleta (UV) son un tipo de radiación invisible producida por el sol y algunas lámparasespeciales. Estos rayos son los responsables del bronceado que adquirimos cuando nos exponemos alsol. Sin embargo, el exceso de exposición a los rayos UV puede causar quemaduras y cáncer de piel.Por eso debes proteger tu cuerpo cuando estás por mucho tiempo al sol, especialmente la piel y losojos.

La luz visible es la radiación que el ojo humano puede percibir. Normalmente vemos la luz blanca, queno es más que una mezcla de luces de diferentes colores. La luz se encuentra en paquetes de energíallamados fotones.

La radiación infrarroja, las microondas y las ondas de radio son las radiaciones con menos energía delespectro electromagnético. Las ondas de radio y las microondas son ondas utilizadas en lascomunicaciones para transmitir sonido e imágenes.

Energía solar

La energía solar es energía radiante proveniente del Sol.Esta viaja por el espacio hasta llegar a la Tierra comoondas electromagnéticas. La mayoría de la radiaciónsolar que llega a la atmósfera de la Tierra es radiaciónUV, luz visible y rayos infrarrojos.

El Sol está compuesto de hidrógeno y helio. En este caso,la energía proviene del proceso de fusión nuclear: losnúcleos de hidrógeno se combinan para formar helio yenergía radiante.

La energía solar se usa para calentamiento de casas yedificios, aumentando su energía térmica. La luz visibleproveniente del Sol atraviesa el vidrio de las ventanas yes absorbida por los materiales dentro del cuarto. Estohace que los materiales se calienten.

La energía radiante del Sol es la responsable por la existencia de vida sobre la Tierra. Las plantascaptan esta energía para producir los alimentos, transformándola en energía química. La energía solarimpulsa el movimiento del aire en la atmósfera, provocando los vientos.

Fuentes de energía renovables y no renovables

La ley de conservación de la energía dice que la energía nopuede ser creada ni destruida, sólo puede transformarse.Esto significa que cuando se calcula la cantidad de energíaen un sistema, esta cantidad será siempre la misma, aunqueen diferentes formas.

Cuando nos referimos a energías renovables o norenovables, en realidad nos estamos refiriendo a las fuenteso recursos de donde los seres humanos extraemos la

energía.

El carbón y el petróleo son combustibles fósiles en que la energía química está almacenada en losenlaces entre átomos de carbono. Los combustibles fósiles no son renovables porque se formaron hace

millones de años a partir de organismos prehistóricos. Estas fuentes de energía, aparte de tener unaexistencia limitada, provocan serios daños ambientales.

Nuestra meta debe ser aprovechar otras fuentes de energía como el sol, el viento, el calor internoterrestre y las olas oceánicas que son renovables y no contaminantes. El agua puede ser usada una yotra vez debido al proceso natural del ciclo del agua.

Otro aspecto que debemos tomar en cuenta es no desperdiciar la energía. La energía eléctrica de tuhogar tiene un costo. Si tienes el refrigerador abierto por mucho tiempo, o dejas las bombillasencendidas en tu cuarto, especialmente si no estás allí, estás aumentando el consumo de electricidad detu casa, y eso lo tendrán que pagar tus padres. Ahorrar energía es hacer un uso razonable y conscientede la misma.

REFERENCIAS1. https://www.todamateria.com/tipos-de-energia/