La energía

La energía
La energía ha constituido por decadas como una de las piezas claves para el desarrollo de la
humanidad. El hombre, desde el principio de su existencia, ha necesitado notablemente la
energía para sobrevivir y avanzar.
Es por eso que nos preguntamos ¿qué es la energía y porque es de gran relevancia?
La energía es la capacidad de los cuerpos para realizar un trabajo y producir cambios en ellos
mismos o en otros cuerpos. Esto quiere decir, la capacidad de hacer funcionar las cosas.
Relación Energía - Trabajo
La energía y el trabajo poseen una profunda relación, pues la energía representa
la capacidad de los cuerpos de producir un trabajo mientras que el trabajo representa el
proceso de transformación en sí.
En la energía encontramos tipos de energía son 3 fundamentales:
Energía mecánica
La energía mecánica es aquella relacionada tanto con la posición como con el movimiento de
los cuerpos y, por tanto, involucra a las distintas energías que tiene un objetivo en
movimiento, como son la energía cinética y la potencial. Su fórmula es:
Em =Ep+Ec.
Donde Em es la energía mecánica (J), E p la energía potencial (J) y Ec la energía cinética (J).
La energía potencial hace referencia a la posición que ocupa una masa en el espacio. Su
fórmula es:
Ep=m•g•h
Donde m es la masa (kg), g la gravedad de la Tierra (9,81 m/s2 ), h es la altura (m) y Ep la
energía potencial (J=Kg·m2 /s2 ).
La energía cinética por su parte se manifiesta cuando los cuerpos se mueven y está asociada a
la velocidad. Se calcula con la fórmula:
Ec= ½ m • v2
Donde m es la masa (Kg), v la velocidad (m/s) y Ec la energía cinética (J=Kg·m2 /s2 )
Energía interna
Energía eléctrica
Energía térmica
Energía electromagnética
Energía química
La energía nuclear
Propiedades de la energía
Se transforma. Se conserva. La energía no se destruye.
Se transfiere. Se degrada.
Potencia
La potencia como la rapidez con la que se realiza un trabajo.
Donde:
P: Potencia desarrollada por la fuerza que realiza el trabajo. Su unidad de medida en el Sistema
Internacional es el Vatio (W)
W: Trabajo. Su unidad de medida en el Sistema Internacional es el Julio (J)
t: Tiempo durante el cual se desarrolla el trabajo. Su unidad de medida en el Sistema
Internacional es el segundo (s).
Tipos de potencia
Potencia mecánica
La potencia mecánica aplicada sobre un sólido rígido viene dada por el producto de la fuerza
resultante aplicada por la velocidad:
Si además existe rotación del sólido y las fuerzas aplicadas están cambiando su velocidad
angular:
donde:
F,M son la fuerza resultante y el momento resultante.
v,w son la velocidad del punto donde se ha calculado la resultante efectiva y la velocidad
angular del sólido.
Potencia eléctrica
La potencia eléctrica desarrollada en un cierto instante por un dispositivo viene dada por
la expresión.
Donde:
P(t) es la potencia instantánea, medida en vatios (julios/segundo).
I(t) es la corriente que circula por él, medida en amperios.
V(t) es la diferencia de potencial (caída de voltaje) a través del componente,
medida en voltios.
Potencia calorífica
La potencia calorífica de un dispositivo es la cantidad de calor que libera por la unidad de
tiempo:
P es la potencia instantánea, medida en vatios (julios/segundo).
E es la energía proporcionada en julios (J).
t es el tiempo en segundos (s).
Trabajo
Es fuerza que se aplica sobre un cuerpo para desplazarlo de un punto a
otro. Al aplicar fuerza se libera y se transfiere energía potencial a ese cuerpo y
se vence una resistencia.
La fórmula de trabajo se representa de la siguiente manera:
T = F · d · cosα
Unidades de trabajo
Sistema internacional de unidades:
Julio o joules (J). 1 J =107 ERG.
Sistema técnico de unidades:
Kilográmetro o kilopondímetro (kgm) 1 kgm =9,8 newtons.
Sistema cegesimal de unidades:
Eregio: 1 erg = 10-7J
Sistema de unidad inglesa:
Pie - poundal (foot – poundal) = 0,0421 joules