TEMA 5.1: LA ENERGÍA

Criterios de evaluación:

- Reconoce la energía como una propiedad de los cuerpos, capaz de producir transformaciones.
- Aplica el principio de conservación de la energía mecánica al análisis de algunos fenómenos cotidianos.
- Aplica el concepto de potencia y trabajo en la resolución de ejercicios.

LA ENERGÍA

• Definición:

La Energía es una propiedad de los cuerpos/sistemas materiales que les permite producir cambios. En el Sistema Internacional la energía se mide en julios (J). Para algunos tipos de energía se utilizan otras unidades, p. ej., el calor se mide en calorías (cal).

1J = 0,24 cal;    1 cal = 4,18 J;   1 kcal = 1000 cal

* 1 J es la energía que tiene un cuerpo de 1 kg que se mueve a una velocidad de 1 m/s.
* 1 cal es la cantidad de energía necesaria para elevar la temperatura de 1g de agua 1 ^oC.

• Tipos de energía:

A. Energía mecánica (E_M): Es la energía ligada a la posición y al movimiento de los cuerpos. La energía mecánica de un cuerpo es la suma de su energía cinética (E_c) y su energía potencial (E_p)

E_M = E_c + E_p

a) La energía cinética es la energía que tienen los cuerpos por el hecho de estar en movimiento. Su valor depende de la masa del cuerpo (m) y de su velocidad (v):

E_c= 1/2 m. v²

b) La energía potencial es la energía que tienen los cuerpos por ocupar una determinada posición. Hablamos, entre otras, de:

b1) Energía potencial gravitatoría (E_p) es la energía que tienen los cuerpos por estar en un determinado lugar sobre el suelo terrestre. Su valor depende de la masa del cuerpo, del valor de g en el lugar y de la altitud. Consideramos que Ep = 0 en la superficie terrestre.

E_p = m.g.h

b2) Energía potencial elástica es la energía que tienen los cuerpos que sufren una deformación. Su valor depende de la constante de elasticidad del cuerpo, k y de lo que se a deformado (x).

         
  E_E= 1/2 k.x²

B. Energía térmica (calor): Es la energía que se transfiere cuando se ponen en contacto cuerpos que están a distinta temperatura.
C. Energía química: Es la energía debida a los enlaces que se establecen entre los átomos y demás partículas que forman una sustancia.
D. Energía nuclear: Es la energía que emiten los átomos cuando sus átomos se rompen (energía de fisión) o se unen (energía de fusión).
E. Energía radiante: Es la energía que se propaga mediante ondas electromagnéticas, como la luz. Ej.: los rayos X (R-X), las microondas, los rayos ultravioleta (R-UV), etc.

• Propiedades de la energía:

- La energía se transfiere de unos cuerpos a otros. De forma mecánica (mediante la realización de un trabajo) y de forma térmica (mediante el intercambio de calor).
- La energía se puede almacenar (pilas, acumuladores) y transportar (tendido eléctrico).
- La energía se transforma (E_c ↔ E_p).
- La energía se degrada, En una transformación, parte de la energía puede formar parte de su energía interna del propio cuerpo o se pierde en forma de energía térmica o calor.
- En cada transformación, la energía total se conserva. Si incluimos, claro, la energía que se degrada (energía que se pierde y que no se puede recuperar).

• Principio de conservación de la energía mecánica:

Si la única fuerza que realiza trabajo sobre un cuerpo es su propio peso, su energía mecánica se mantiene constante.

Es decir:

E_MA = E_MB → E_CA + E_PA = E_CB + E_PB

VIDEO: Sobre la Energía Mecánica.

REPASEMOS CONCEPTOS AQUÍ

VIDEO: Experimento Conservación Energía Mecánica.

MATERIAL COMPLEMENTARIO Y AUTOEVALUACIÓN: Aquí

ACTIVIDADES ON LINE: Aquí