ENERGIA
La Energía es la capacidad que posee un cuerpo para realizar una acción o trabajo, o producir un cambio o una transformación, y es manifestada cuando pasa de un cuerpo a otro. Una materia posee energía como resultado de su movimiento o de su posición en relación con las fuerzas que actúan sobre ella.
Diversos recursos naturales o fenómenos de la naturaleza son capaces de suministrar y brindar energía en una cualquiera de sus formas, por lo que se les considera fuentes naturales de energía o recursos energéticos. Existen dos tipos, las fuentes renovables, las cuales al usarlas no se agotan, como la luz de Sol, el viento, las lluvias, las corrientes de los ríos, etc.; y las fuentes no renovables, que se agotan cuando son empleadas, como el petróleo, el gas natural o el carbón.
La energía se manifiesta continuamente a nuestro alrededor, y se presenta en la naturaleza bajo muchas formas; energía cinética (energía que tiene un cuerpo en movimiento), energía potencial (energía que tiene un cuerpo originada por su posición en el espacio), energía eléctrica (capaz de encender un bombillo o hacer funcionar un motor), energía química (contenida en pilas y baterías, en los combustibles o en los alimentos), energía térmica, nuclear, eólica, hidráulica, mecánica, radiante o electromagnética, entre otras.
Una de las propiedades que presenta la energía es que se transfiere; por ejemplo, cuando un objeto se calienta, lo hace porque otro cuerpo, que tiene una temperatura mayor, le transfiere energía en forma de calor, esta sufre un cambio, por lo que en el proceso se realiza algún tipo de trabajo.
La energía no se crea ni se destruye, simplemente se transforma; ésta es la ley de la conservación de la energía. Todas las formas de energía pueden convertirse en otras formas mediante los procesos adecuados; es decir, que la energía puede tomar apariencia de corriente eléctrica, luz, calor, sonido y movimiento.
Por ejemplo, la conversión de energía que se produce al enchufar una plancha, una vez conectada, la energía eléctrica que circula a través de la resistencia se convierte en energía térmica o calórica. Los seres humanos también utilizamos y transformamos la energía en nuestro cuerpo para efectuar diferentes trabajos.
Por otra parte, hay que señalar que hoy en día la principal fuente de energía proviene del petróleo, recordemos que es un recurso no renovable, y tarde o temprano se agotará. Debido a esto se están implementando energías alternativas, como el hidrogeno, energía eólica, solar, nuclear, geotérmica, oceánica, hidroelectricidad y bioenergía, no obstante, algunas requieren de altos costos económicos y presentan todavía inconvenientes.
Diversos recursos naturales o fenómenos de la naturaleza son capaces de suministrar y brindar energía en una cualquiera de sus formas, por lo que se les considera fuentes naturales de energía o recursos energéticos. Existen dos tipos, las fuentes renovables, las cuales al usarlas no se agotan, como la luz de Sol, el viento, las lluvias, las corrientes de los ríos, etc.; y las fuentes no renovables, que se agotan cuando son empleadas, como el petróleo, el gas natural o el carbón.
La energía se manifiesta continuamente a nuestro alrededor, y se presenta en la naturaleza bajo muchas formas; energía cinética (energía que tiene un cuerpo en movimiento), energía potencial (energía que tiene un cuerpo originada por su posición en el espacio), energía eléctrica (capaz de encender un bombillo o hacer funcionar un motor), energía química (contenida en pilas y baterías, en los combustibles o en los alimentos), energía térmica, nuclear, eólica, hidráulica, mecánica, radiante o electromagnética, entre otras.
Una de las propiedades que presenta la energía es que se transfiere; por ejemplo, cuando un objeto se calienta, lo hace porque otro cuerpo, que tiene una temperatura mayor, le transfiere energía en forma de calor, esta sufre un cambio, por lo que en el proceso se realiza algún tipo de trabajo.
La energía no se crea ni se destruye, simplemente se transforma; ésta es la ley de la conservación de la energía. Todas las formas de energía pueden convertirse en otras formas mediante los procesos adecuados; es decir, que la energía puede tomar apariencia de corriente eléctrica, luz, calor, sonido y movimiento.
Por ejemplo, la conversión de energía que se produce al enchufar una plancha, una vez conectada, la energía eléctrica que circula a través de la resistencia se convierte en energía térmica o calórica. Los seres humanos también utilizamos y transformamos la energía en nuestro cuerpo para efectuar diferentes trabajos.
Por otra parte, hay que señalar que hoy en día la principal fuente de energía proviene del petróleo, recordemos que es un recurso no renovable, y tarde o temprano se agotará. Debido a esto se están implementando energías alternativas, como el hidrogeno, energía eólica, solar, nuclear, geotérmica, oceánica, hidroelectricidad y bioenergía, no obstante, algunas requieren de altos costos económicos y presentan todavía inconvenientes.
ENERGIA CINETICA
Cuando un cuerpo se encuentra en movimiento decimos que produce o contiene Energía Cinética, en otras palabras es la energía asociada a los objetos que se encuentran en movimiento. El término “Cinética” es de origen griego y se derivó de la palabra “kinesis” cuyo significado es movimiento. Emplear fuerza o trabajo sobre un objeto que se encuentra en estado de reposo, suficiente para provocar su aceleración y hacer que se coloque en movimiento.
El haber conseguido esa aceleración es a lo que se le conoce como energía cinética, la misma no cambiará a menos que cambie la velocidad del objeto en movimiento, si se expone sobre el cuerpo una fuerza externa puede variar su dirección y velocidad y por consecuencia también su energía cinética. Para conseguir que dicho objeto se detenga (que vuelva a su estado de reposo) es necesario aplicar una fuerza opuesta o negativa que debe ser igual a la cantidad o magnitud de energía cinética que posea en ese momento.
Es muy importante tener en cuenta que toda materia posee energía interna sin embargo para poder darle energía cinética a un objeto se debe trabajar o emplear fuerza (que es la posibilidad que tiene un cuerpo de afectar a otro) sobre el mismo para que así se pueda poner en movimiento. Teniendo en cuenta que la energía no se crea ni se destruye, se transforma, se está en la posibilidad de que por medio de la energía cinética se produzcan otros tipos de energías (a causa del movimiento) ejemplo de ello la energía eólica.
El haber conseguido esa aceleración es a lo que se le conoce como energía cinética, la misma no cambiará a menos que cambie la velocidad del objeto en movimiento, si se expone sobre el cuerpo una fuerza externa puede variar su dirección y velocidad y por consecuencia también su energía cinética. Para conseguir que dicho objeto se detenga (que vuelva a su estado de reposo) es necesario aplicar una fuerza opuesta o negativa que debe ser igual a la cantidad o magnitud de energía cinética que posea en ese momento.
Es muy importante tener en cuenta que toda materia posee energía interna sin embargo para poder darle energía cinética a un objeto se debe trabajar o emplear fuerza (que es la posibilidad que tiene un cuerpo de afectar a otro) sobre el mismo para que así se pueda poner en movimiento. Teniendo en cuenta que la energía no se crea ni se destruye, se transforma, se está en la posibilidad de que por medio de la energía cinética se produzcan otros tipos de energías (a causa del movimiento) ejemplo de ello la energía eólica.
ENERGÍA POTENCIAL
La energía potencial representa la proporción de mayor alcance de la física, ya que hace posible la visualización de la dinámica de los cuerpos, dependiendo del tipo de interacción que se esté considerando gravedad, química, y de la posición donde se localizan los cuerpos. Un ejemplo simple de energía potencial ocurre: cuando se sostiene un pesado objeto en alto, este tendrá energía potencial, debido a su posición en relación al suelo.
Dicho objeto tendrá la capacidad de realizar un trabajo, porque si se suelta, caerá al suelo a consecuencia de la gravedad, pudiendo ejecutar un trabajo sobre otro objeto que se interponga en su caída.
El anterior ejemplo define un tipo de energía potencial y es la energía potencial gravitacional. La energía potencial gravitacional es aquella que tiene un cuerpo ubicado a cierta altura. Esta energía dependerá de dos elementos específicos: la gravedad, que tiene que ver con la atracción que ejerce la tierra sobre los cuerpos y la masa de los mismos.
De igual manera, la energía potencial podrá presentarse como energía potencial química y energía potencial elástica.
La energía potencial química es aquella que se convierte en energía cinética a partir de un proceso de combustión interior. Por ejemplo, los vehículos son impulsados gracias a la gasolina, ya que aprovechan la energía potencial química con la que cuenta esta, la cual, al momento de hacer combustión le proporcionará la energía necesaria para hacer que el vehículo eche andar.
Es importante comentar que los alimentos están compuestos por energía potencial en forma de energía química, la cual es liberada al momento de ser procesados por el organismo.
Por su parte la energía potencial elástica se origina cuando la energía interna acumulada de un objeto deformable se incrementa, por causa del trabajo que realizan las fuerzas que originan la mencionada deformación.
La elasticidad, es una propiedad que poseen algunos materiales, por lo que una vez que son deformados, estirados o separados de su posición inicial puede recobrar su estado original. Tal es el caso de las tiras de goma, estas se pueden estirar y retomar su estado original una vez que se libera.
Dicho objeto tendrá la capacidad de realizar un trabajo, porque si se suelta, caerá al suelo a consecuencia de la gravedad, pudiendo ejecutar un trabajo sobre otro objeto que se interponga en su caída.
El anterior ejemplo define un tipo de energía potencial y es la energía potencial gravitacional. La energía potencial gravitacional es aquella que tiene un cuerpo ubicado a cierta altura. Esta energía dependerá de dos elementos específicos: la gravedad, que tiene que ver con la atracción que ejerce la tierra sobre los cuerpos y la masa de los mismos.
De igual manera, la energía potencial podrá presentarse como energía potencial química y energía potencial elástica.
La energía potencial química es aquella que se convierte en energía cinética a partir de un proceso de combustión interior. Por ejemplo, los vehículos son impulsados gracias a la gasolina, ya que aprovechan la energía potencial química con la que cuenta esta, la cual, al momento de hacer combustión le proporcionará la energía necesaria para hacer que el vehículo eche andar.
Es importante comentar que los alimentos están compuestos por energía potencial en forma de energía química, la cual es liberada al momento de ser procesados por el organismo.
Por su parte la energía potencial elástica se origina cuando la energía interna acumulada de un objeto deformable se incrementa, por causa del trabajo que realizan las fuerzas que originan la mencionada deformación.
La elasticidad, es una propiedad que poseen algunos materiales, por lo que una vez que son deformados, estirados o separados de su posición inicial puede recobrar su estado original. Tal es el caso de las tiras de goma, estas se pueden estirar y retomar su estado original una vez que se libera.
ENERGÍA MECÁNICA
La Energía, es la capacidad de movimiento o de transformación de un objeto, mediante alguna fuerza o proceso, siendo esta una propiedad de la materia. En la Energía Mecánica este proceso es físico y el nombre que se le da es Trabajo y funcionamiento es mediante un mecanismo o una máquina.
La energía mecánica es aquella en la que se toma en cuenta el movimiento de los cuerpos y la posición que representan ante otro. Aunque en otros términos también es conocida la energía mecánica como aquel resultado obtenido en la sumatoria de la energía potencial, cinética y elástica, que puede presentar un cuerpo en movimiento, esto es visto más que todo en la formación académica de las personas que estudian física.
Por otra parte también se dice que la energía mecánica es la capacidad de aquellos cuerpos con masa de realizar un trabajo. Recordando siempre que la energía no se crea ni se destruye se transforma o se conserva, y por ende la energía mecánica permanece constante al transcurrir el tiempo debido a la acción de interacción de fuerza mecánica entre partículas que están interviniendo en esa fuerza.
Existen diversos tipos de energía mecánica, entre ellas están la energía hidráulica, en la cual se obtienen beneficios de la energía potencial generada a partir de los movimientos del agua, y de allí se obtiene energía eléctrica, ejemplo de ello, una represa en funcionamiento. Otro tipo de energía mecánica es la energía eólica, la cual es producida por el viento, y una manera de ser utilizada es a través del funcionamiento de un molino de viento.
La energía mecánica es aquella en la que se toma en cuenta el movimiento de los cuerpos y la posición que representan ante otro. Aunque en otros términos también es conocida la energía mecánica como aquel resultado obtenido en la sumatoria de la energía potencial, cinética y elástica, que puede presentar un cuerpo en movimiento, esto es visto más que todo en la formación académica de las personas que estudian física.
Por otra parte también se dice que la energía mecánica es la capacidad de aquellos cuerpos con masa de realizar un trabajo. Recordando siempre que la energía no se crea ni se destruye se transforma o se conserva, y por ende la energía mecánica permanece constante al transcurrir el tiempo debido a la acción de interacción de fuerza mecánica entre partículas que están interviniendo en esa fuerza.
Existen diversos tipos de energía mecánica, entre ellas están la energía hidráulica, en la cual se obtienen beneficios de la energía potencial generada a partir de los movimientos del agua, y de allí se obtiene energía eléctrica, ejemplo de ello, una represa en funcionamiento. Otro tipo de energía mecánica es la energía eólica, la cual es producida por el viento, y una manera de ser utilizada es a través del funcionamiento de un molino de viento.
La energía potencial es una energía que resulta de la posición o configuración del objeto. Un objeto puede tener la capacidad para realizar trabajo como consecuencia de su posición en un campo gravitacional (energía potencial gravitacional), un campo eléctrico (energía potencial eléctrica), o un campo magnético (energía potencial magnética). Puede tener energía potencial elástica como resultado de un muelle estirado u otra deformación elástica.
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ENERGÍA POTENCIAL ELÁSTICA
La energía potencial elástica es energía potencial almacenada como consecuencia de la deformación de un objeto elástico, tal como el estiramiento de un muelle. Es igual al trabajo realizado para estirar el muelle, que depende de la constante del muelle k así como la distancia estirada. De acuerdo con la ley de Hooke, la fuerza requerida para estirar el muelle es directamente proporcional a la cantidad de estiramiento
Puesto que la fuerza tiene la forma
F = -kxentonces, el trabajo realizado para estirar el muelle, a una distancia x es
Puesto que la fuerza tiene la forma
F = -kxentonces, el trabajo realizado para estirar el muelle, a una distancia x es
FUENTES DE ENERGIA
Son todos aquellos recursos naturales que los seres humanos utilizan, para generar la fuerza necesaria que hace posible el funcionamiento de las industrias, maquinarias y transporte. De acuerdo a su origen pueden ser primarias si se derivan de un fenómeno natural (viento, lluvia, el sol), y secundarias si son producto de una transformación premeditada a partir de las primarias.
A las fuentes de energía primaria también se les conoce como renovables, si su almacenamiento no se reduce significativamente en la escala de tiempo de su explotación. Es el caso de los ríos, el viento, el sol. De igual manera las energías renovables se encuentran clasificadas en convencionales y no convencionales, según sea el nivel de desarrollo de las tecnologías para su explotación. Dentro de las convencionales la más conocida es la energía hidráulica a gran escala; mientras que las no convencionales que presentan un gran potencial de desarrollo son la eólica (proviene del viento), solar (se deriva de la luz del sol), geotérmica (proviene del calor interno de la tierra), y la biomasa (se origina del aprovechamiento de los bosques).
A las fuentes de energía primaria también se les conoce como renovables, si su almacenamiento no se reduce significativamente en la escala de tiempo de su explotación. Es el caso de los ríos, el viento, el sol. De igual manera las energías renovables se encuentran clasificadas en convencionales y no convencionales, según sea el nivel de desarrollo de las tecnologías para su explotación. Dentro de las convencionales la más conocida es la energía hidráulica a gran escala; mientras que las no convencionales que presentan un gran potencial de desarrollo son la eólica (proviene del viento), solar (se deriva de la luz del sol), geotérmica (proviene del calor interno de la tierra), y la biomasa (se origina del aprovechamiento de los bosques).
Las fuentes de energía primaria se encuentran totalmente extendidas por todo el mundo su importancia aumenta cada día ya que representan una parte importante de la producción mundial de energía.
Por otro lado, las fuentes de energías secundarias o no renovables, son las que en la actualidad abarcan la mayor parte de la demanda energética mundial, así mismo cuentan con un nivel más avanzado en cuanto a tecnología de extracción o producción se refiere, sin embargo acostumbran a causar un gran impacto ambiental. Entre ellas se pueden mencionar: el carbón, fue el primer combustible fósil en utilizarse a gran escala. Es bastante contaminante en términos de suciedad y alteraciones climáticas.
El petróleo, representa una de las principales energías utilizadas, sin embargo es una de las que más genera contaminación al ambiente. Gas natural, compuesto por la combinación de gases naturales, generalmente se encuentran en los yacimientos de petróleo. Es menos contaminante que el petróleo y el carbón. El uranio, es un elemento químico presente en la tierra, creando la base del combustible nuclear de mucha utilidad en la industria de defensa y civil.
Por otro lado, las fuentes de energías secundarias o no renovables, son las que en la actualidad abarcan la mayor parte de la demanda energética mundial, así mismo cuentan con un nivel más avanzado en cuanto a tecnología de extracción o producción se refiere, sin embargo acostumbran a causar un gran impacto ambiental. Entre ellas se pueden mencionar: el carbón, fue el primer combustible fósil en utilizarse a gran escala. Es bastante contaminante en términos de suciedad y alteraciones climáticas.
El petróleo, representa una de las principales energías utilizadas, sin embargo es una de las que más genera contaminación al ambiente. Gas natural, compuesto por la combinación de gases naturales, generalmente se encuentran en los yacimientos de petróleo. Es menos contaminante que el petróleo y el carbón. El uranio, es un elemento químico presente en la tierra, creando la base del combustible nuclear de mucha utilidad en la industria de defensa y civil.
ENERGÍA EÓLICA
Es aquella energía obtenida a través del viento, es una de las más antiguas energías usadas por la humanidad en conjunto con la energía térmica, hay que retroceder hasta el año 3.000 a.C. para conocer el primer uso del viento como una fuente de energía. Con la llegada de la energía, a mediados del siglo XIX los primeros aerogeneradores de energía fueron basados en la forma y el funcionamiento de los molinos de viento.
Con la creación de la máquina de vapor en los avances de revolución industrial, los molinos perdieron sentido siendo la energía eólica el siguiente paso en la historia que llegó en los primeros años del siglo XIX. La energía eólica en el siglo XXI crece de forma imparable, que sin duda alguna existe un gran crecimiento en España, siendo así este uno de los primeros países por debajo de Alemania a nivel europeo o a escala mundial.
Entre algunas de las ventajas de energía eólico se encuentran las siguientes:
Ésta tiene su origen de procesos atmosféricos, debido a que su energía llega a la tierra proveniente del sol y es denominada un tipo de energía renovable.
Crea elevadas oportunidades de puestos de trabajos en las ensambladoras y las zonas de instalación.
Es una energía limpia ya que no requiere de combustión, por lo tanto no produce residuos ni emisiones atmosféricas.
Ésta puede ser utilizada en combinación con otros tipos de energía, habitualmente con la energía solar fotovoltaica.
Puede convivir con otros usos del suelo como por ejemplo para usos ganaderos o de cultivo como trigo, maíz, remolacha, entre otros.
Su instalación suele ser rápida, varía de 4 a 9 meses.
Es posible la construcción de parques eólicos en el mar, donde el viento suele ser más fuerte, más constante y el impacto social es menor.
La energía eólica en la industria en los tiempos modernos comenzó en el año 1979, con la producción de turbinas de vientos en series por los fabricantes Kuriant, Vestas, Nordtank y bonus. Dichas turbinas eran pequeña en comparación a los estándares actuales, con una capacidad de 20 a 30 Kw cada una.
Con la creación de la máquina de vapor en los avances de revolución industrial, los molinos perdieron sentido siendo la energía eólica el siguiente paso en la historia que llegó en los primeros años del siglo XIX. La energía eólica en el siglo XXI crece de forma imparable, que sin duda alguna existe un gran crecimiento en España, siendo así este uno de los primeros países por debajo de Alemania a nivel europeo o a escala mundial.
Entre algunas de las ventajas de energía eólico se encuentran las siguientes:
Ésta tiene su origen de procesos atmosféricos, debido a que su energía llega a la tierra proveniente del sol y es denominada un tipo de energía renovable.
Crea elevadas oportunidades de puestos de trabajos en las ensambladoras y las zonas de instalación.
Es una energía limpia ya que no requiere de combustión, por lo tanto no produce residuos ni emisiones atmosféricas.
Ésta puede ser utilizada en combinación con otros tipos de energía, habitualmente con la energía solar fotovoltaica.
Puede convivir con otros usos del suelo como por ejemplo para usos ganaderos o de cultivo como trigo, maíz, remolacha, entre otros.
Su instalación suele ser rápida, varía de 4 a 9 meses.
Es posible la construcción de parques eólicos en el mar, donde el viento suele ser más fuerte, más constante y el impacto social es menor.
La energía eólica en la industria en los tiempos modernos comenzó en el año 1979, con la producción de turbinas de vientos en series por los fabricantes Kuriant, Vestas, Nordtank y bonus. Dichas turbinas eran pequeña en comparación a los estándares actuales, con una capacidad de 20 a 30 Kw cada una.