2ESOC-Energía 1

FICHA nº
MATERIA: Energía 1
CURSO: 2º ESO C
ALUMNO/A:
FECHA:
NOTA:
1. Energía
Es una propiedad de los sistemas materiales, adquirida a través del movimiento de sus componentes o de las diferentes
posiciones que ocupan, tiene la capacidad de transferirse y transformarse así como de degradarse en dichas transferencias y
transformaciones.
Todos los sistemas materiales tienen energía aunque no lo parezca, porque no podemos apreciarlo. Por ejemplo las moléculas
de los gases que forman el aire, se mueven a la temperatura de la clase a una velocidad media de 600m/s, pero no las vemos.
La unidad de la energía en el sistema internacional se denomina julio (J)
2. Energía cinética
La energía debida al movimiento se denomina CINÉTICA, se puede medir a través de la fórmula
EC= ½ mv2.
pero para poder aplicarla, la velocidad debe estar en m/s, y la masa en kg, de esa forma la unidad en la que vendrá la energía
será en julios
ACTIVIDAD 1
Conociendo la masa de un alumno/a, y midiendo su velocidad (el espacio recorrido con una cinta métrica, desde una pared a
otra en el fondo de su aula, aproximadamente 10m en determinado tiempo, que se mide con un cronómetro), determina su
energía cinética a través de la fórmula anterior
ALUMNO:
masa en kg =
espacio recorrido en m.
tiempo en s =
velocidad espacio/ tiempo=
EC= ½ mv2.
¿De dónde crees que sale la energía que manifiestas?
ACTIVIDAD 2
a). Si un alumno de 60 kg, va a una velocidad de 2m/s ¿Cuál es su energía cinética?
b).Quién tenderá mas energía cinética un coche de 1000kg que va a 100km/h de velocidad, o un camión de 5 t, que va a
50km/h. (Recuerda que debes convertir previamente las unidades al SI.)
c) Si un alumno de 50 kg, posee una energía cinética de 100J, ¿A qué velocidad se movía?
3. Energía potencial
La energía debida a la posición en el campo gravitatorio terrestre se denomina POTENCIAL, y su variación se puede medir a
través de la fórmula :
)EP = mgh,
teniendo en cuenta que g = es la aceleración de la gravedad terrestre que depende del lugar de la Tierra donde se mida. En
Madrid, g= 9,8m/s2. La masa se expresa en kg y la altura h en metros, de esa forma la energía vendrá en julios (J)
ACTIVIDAD 3
Determinar la variación de energía potencial adquirida por un alumno que se sube a una silla.
Masa del alumno=
Altura de la silla (se mide con la cinta métrica, debe expresarse en metros)=
Energía potencial =
La energía potencial también se puede almacenar en los cuerpos elásticos, y en este caso dependerá de las características
elásticas del material, pedido por su constante elástica k (que ya se midió para un resorte, a través de la ley de Hooke), y la
longitud comprimida al cuadrado, todo ello dividido por 2.
Energía potencial elástica = kx2/2
ACTIVIDAD 4
¿Qué tipo de energía adquiere el agua almacenada en un pantano? Haz un esquema
4.Interconversión de energía
La energía potencial se puede convertir fácilmente en cinética tal como en las actividades. Así EC= ½ mv2 = )EP = mgh
En este caso comprueba que la velocidad no depende de la masa de la persona
FICHA nº
MATERIA: Energía 1
CURSO: 2º ESO C
ALUMNO/A:
FECHA:
NOTA:
ACTIVIDAD 5
a)Una alumna encima se una silla, se deja caer , ¿en que se convierte su energía potencial?.
Cálculo de la velocidad con que llega al suelo.(toma g=10m/s2)
masa .alumna=
altura de la silla=
)Ep=
=Ec=0,5*masa*velocidad2=
Repite lo mismo con un alumno de diferente masa
masa .alumno=
altura de la silla=
)Ep=
=Ec
ACTIVIDAD 6.
Monta un péndulo simple. Separa la esfera de su posición de equilibrio. y calcula el aumento de su energía potencial
m=0,050g
H=
)Ep=
Suéltalo. ¿Donde va más rápido?. ¿Por qué?:
5.Degradación de la energía
La transformación entre energías nunca es perfecta, siempre se produce una degradación o cambio de tipo de energía en la
transferencia. Esto se debe a hay formas o tipos de energía que no siempre se pueden aprovechar perfectamente. En este caso
cuando aparentemente la energía no se conserva, se dice que se degrada.
ACTIVIDAD 7
Deja caer una pelota desde una altura H.¿Qué ocurre?
¿Qué debería ocurrir si se conservara la energía?
Deja caer una esfera metálica desde una altura H en un recipiente con arena o serrín ¿qué ocurre?
¿Por qué la bola no rebota, sino que deja una huella en el serrín?
6.Transferencia de energía entre sistemas
Se nos ha caído un libro al suelo, y nosotros lo cogemos y lo volvemos a poner en la mesa. El libro cuando estaba en el suelo
tenía una determinada energía potencial, y cuando lo llevamos a la mesa su energía potencial ha aumentado, por lo que
nosotros le hemos transferido energía de nuestro sistema al libro; hemos realizado un trabajo mecánico (w); el de levantar el
libro hasta la mesa.
w = peso del libro x altura a la que lo hemos levantado= mg H. Este trabajo también se mide en julios(J).
Como se puede observar el trabajo realizado es igual al aumento de la energía potencial del libro
Por lo tanto se debe considerar el trabajo como una energía transferida de un sistema a otro.
De la misma forma, cuando en verano sentimos calor, y en invierno frío, lo que nos ocurre es que en verano estamos
recibiendo energía de todo aquello que nos rodea que está a mayor temperatura, mientras que en invierno somos nosotros los
que transferimos nuestra energía a los alrededores, y sentimos frío. Por eso el calor es la transferencia de energía de un
sistema con mayor energía interna ( mayor temperatura) a otro con menor energía interna ( menor temperatura).
Entonces EL CALOR NO SE TIENE, sino que se DA (sensación de frío) o se RECIBE ( sensación de calor)
Por lo tanto el trabajo como el calor se consideran ENERGÍAS EN TRÁNSITO, que modifican la energía interna de un
sistema material
7.Trabajo mecánico
El trabajo mecánico W, se puede calcular a partir de la energía, pero también tiene una fórmula independiente, ésta es:
w= fuerza efectuada en el sentido del desplazamiento de un cuerpo x desplazamiento de dicho cuerpo
w= F d ( para expresarlo en julios, la fuerza ha de medirse en newton y el desplazamiento en metros
Es diferente el trabajo mecánico del trabajo físico o esfuerzo. Puedes empujar una pared hasta
cansarte, pero si no se mueve, no has realizado ningún trabajo mecánico porque el desplazamiento
de la pared es cero., lo que también ocurre cuando fuerza y desplazamiento forman un ángulo de
90º. Así si transportas una maleta o silla, sin variar su altura unos metros, no has efectuado trabajo
mecánico. Gráficamente será la superficie abarcada en una gráfica F/d, como la de la figura
ACTIVIDADES 8
a)Calcula el trabajo que realiza una fuerza de 10N, que desplaza 5m un cuerpo en el sentido de
dicha fuerza.
b)Calcula el trabajo que realiza una F= 50N, cuando un cuerpo se desplaza 5m en sentido perpendicular a F:
ACTIVIDAD 9. Calcula el trabajo efectuado sobre el cuerpo de la gráfica anterior, cuando ha recorrido 3m
El área abarcada siempre es el trabajo, que vendrá en julios si la F(N) y el desplazamiento está en m
FICHA nº
MATERIA:
CURSO: 2º ESO
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NOTA: