La Energía y sus Propiedades

La energía es la capacidad que tienen los cuerpos de transferir calor o de realizar un trabajo. Una de las propiedades de la energía es su capacidad para transformarse y realizar un trabajo. Por ejemplo: quemar la gasolina en el motor de un coche. El trabajo es cualquier transformación de la energía que conlleve que los cuerpos o sistemas materiales cambien de posición.

Otra propiedad es su capacidad para ser transferida de unos cuerpos a otros en forma de calor. La energía intercambiada entre dos cuerpos que se encuentran a distinta temperatura, se llama energía acumulada. El calor pasa del cuerpo que está a mayor temperatura al que está a menor, eso se llama energía en tránsito.

Variación de la Energía en los Sistemas Materiales

La energía puede transformarse de una forma a otra o transferirse de un cuerpo a otro, es decir, que la energía ni se crea ni se destruye, solo se transforma. En toda transferencia de energía hay una pérdida en forma de calor. El calor no puede transformarse por completo en otras formas de energía. Cuando se transfiere energía entre dos sistemas materiales, no llega toda al sistema receptor.

Tipos de Energía

• Energía Cinética: Es la energía asociada al movimiento. Al chocar un cuerpo en movimiento contra otro en reposo, el primero es capaz de mover o deformar el segundo cuerpo.
• Energía Potencial: Es la energía asociada a la posición o altura a la que se encuentran los cuerpos.
• Energía Mecánica: Es la suma de la energía cinética y potencial.
• Energía Electromagnética o Radiante: Es la que se transmite en forma de radiaciones como la luz, los rayos X, las ondas de radio o TV.
• Energía Eléctrica: Es la energía que se debe al movimiento de cargas eléctricas dentro de conductores eléctricos.
• Energía Química: Es la energía absorbida o desprendida en una reacción química.
• Combustión: Es una reacción química en la cual el combustible se combina con el oxígeno del aire, desprendiendo energía en forma de luz y calor.
• Energía Nuclear: Es la energía que se libera cuando se rompe un núcleo atómico grande.

Fuentes de Energía

Son los recursos naturales capaces de producir algún tipo de energía. Se distinguen dos tipos de fuentes energéticas: las renovables y las no renovables.

Fuentes de Energía No Renovables

Son las fuentes de energía más utilizadas. Proceden de recursos limitados que se agotan. Son contaminantes, ya que al usarlas desprenden gases a la atmósfera y residuos difíciles de eliminar.

Las más importantes son:

• Combustibles Fósiles: El petróleo, el gasóleo, el carbón y el gas natural (metano).
• Sustancias Radiactivas: (Uranio, Plutonio) Liberan energía a partir de las reacciones nucleares, en forma de energía eléctrica o térmica.

Fuentes de Energía Renovables

Son recursos naturales, salvo en el caso de la biomasa, que se renuevan conforme se usan y son poco contaminantes.

Son fuentes renovables:

• El Sol: La energía del sol se aprovecha para la obtención de energía eléctrica (fotovoltaica).
• Energía Hidráulica: Los ríos y saltos de agua de las presas de los pantanos.
• Energía Eólica: El viento hace girar las aspas de los aerogeneradores, produciendo energía eléctrica.
• Energía Geotérmica: El calor interno de la Tierra se emplea para obtener electricidad o calefacción.
• Energía de la Biomasa: Los residuos forestales, agrícolas, industriales o urbanos se aprovechan energéticamente.
• Energía Mareomotriz: El movimiento de subida y bajada de las mareas provoca el giro de turbinas, produciendo energía eléctrica.

Las Máquinas Simples

Las máquinas son dispositivos que sirven para aplicar una fuerza menor. Cuando la máquina es sencilla y multiplica la fuerza o cambia su dirección, realizando el trabajo en un solo paso, nos encontramos con una máquina simple.

La Palanca

Es una barra rígida que gira alrededor de un punto fijo llamado punto de apoyo o fulcro. La fuerza que se ejerce sobre un cuerpo se denomina potencia.

• Primer género: Tenazas, alicates, tijeras.
• Segundo género: Carretilla de mano, cascanueces.
• Tercer género: Al sostener un objeto en la palma de la mano (la resistencia está entre el fulcro y la potencia).

El Plano Inclinado

Es una máquina constituida por una superficie plana que forma con la horizontal un ángulo mayor que 0º y menor que 90º.

La Rueda

Es una máquina simple formada por un cuerpo redondo que gira en un punto fijo llamado eje.

La Polea

• Polea Simple: No se produce ninguna ventaja mecánica. La fuerza que hay que aplicar en la tracción es la misma que para levantar el objeto sin la polea.
• Polea Compuesta: Está formada por un sistema de dos poleas, pudiendo ser una fija y otra móvil, o dos fijas y una móvil. Además de ser más fácil tirar de arriba hacia abajo, tiene una ventaja mecánica que se traduce en una disminución del esfuerzo para terminar la elevación.