Energia

Si miramos a nuestro alrededor podemos observar que las plantas crecen, los animales se trasladan y que las máquinas y herramientas realizan diversas tareas. Todas estas acciones tienen un factor común, llamada energía.

La energía se define como fuerza de acción o fuerza de trabajo. Este concepto es muy importante en la física y está combinado con el estado dinámico de un sistema cerrado que permanece invariable con el tiempo, los físicos la clasifican como magnitud abstracta, debido a las diferentes propiedades como por ejemplo: composición química, masa, temperatura, entre otros, cabe recalcar que todos los cuerpos poseen energía.

Existen diferentes tipos de energía que provienen del Sol. Todos los tipos de energía forman parte del espectro electromagnético. Se llama energía electromagnética porque las ondas tienen características eléctricas y magnéticas. El espectro se divide varias partes algunos de ellas son:

- Ondas de radio: se usan para hacer llegar las melodías a nuestras emisoras favoritas.

- Microondas: pueden ser usadas para estudiar al Universo, comunicarse con satélites y para cocinar “pop corn”.

- Radiación Infrarroja: se usa como instrumento a bordo de satélites usados para detectar plantas, tipos de rocas y características de la atmosfera.

- Radiación ultravioleta: con un poco de más energía que la del extremo violeta del espectro de luz visible, la mayor parte de la radiación ultravioleta (UV) del Sol está bloqueada por la atmósfera de la Tierra, pero algunos logran pasar y ayudan a las plantas en la fotosíntesis y ayuda a producir vitamina D en nosotros los humanos.

- Radiación de Rayos X: son una radiación con una longitud de onda corta y energía más elevada que la luz visible, recorren a través de materiales como el tejido de la piel y órganos, pero rebota contra huesos sólidos. Es por esto que los médicos los usan para tomar fotografías de los huesos.

En la naturaleza se encuentra diferentes formas en la que se encuentra la energía algunas de ellas son:

- Energía radiante o electromagnética se encuentra asociada a las ondas electromagnética, este tipo de energía es muy empleada en nuestra sociedad, algunos de ejemplos de ellas son: las ondas de radio y televisión, las ondas del horno microondas, en el campo de la salud se puede ver el ejemplo en los rayos X, los cuales se emplea en la radiografía para detectar si tenemos fracturas, etcétera.

- La energía eléctrica que es una de las formas de energía más empleada en la vida cotidiana, ya que gracias a estas podemos encender el televisor, iluminar nuestras casas, mantener nuestros alimentos frescos, etcétera. Esta energía es causada por el movimiento de las cargas eléctricas en el interior de los materiales conductores. Esta energía produce fundamentalmente tres efectos que son luminoso, térmico y magnético.

- La energía mecánica que es utilizada para hacer mover a otros cuerpos. Esta se divide a su vez en dos energía la potencial y la cinética.

La energía potencial es la que posee los cuerpos debido a la posición en la que se encuentran, ejemplo un cuerpo que se encuentra en altura tiene más energía de este tipo que un cuerpo en la superficie del suelo. Como se muestra en la imagen.

Mientras que la energía cinética es la que posee los cuerpos debido a su movimiento. Esta energía depende de la masa y de la velocidad del objeto. Las relaciones entre la energía cinética y la potencial, se pueden mostrar elevando un objeto y dejándolo caer. Cuando el objeto se levanta desde una superficie se le aplica una fuerza vertical. Esa fuerza al actuar se le transfiere al objeto energía, en este caso sería al columpio. La energía asociada a un objeto situado a determinada altura sobre una superficie se denomina energía potencial. Si se deja caer el objeto, la energía potencial se convierte en energía cinética.

En la siguiente imagen donde se encuentra una niña en un columpio nos sirve de ejemplo de la diferencia que existe entre la energía potencial y la energía cinética. En el punto A, se encuentra en inmovilidad momentánea,

justo antes de caer hacia abajo, la niña solamente posee energía potencial, y a medida que va descendiendo desarrolla energía cinética. A mitad del sitio B, su energía es cinética y luego poco a poco vuelve a convertirse en potencial a medida que el columpio vuelve a elevarse. Debido a la fricción el ciclo no continúa indefinida mente, para que esta continúe hay que seguir empujando.

- La energía hidráulica es la que se obtiene del provecho de la energía cinética y potencial, ejemplos de las corrientes de los ríos, mareas,

- La energía térmica la cual se debe al movimiento de las partículas que constituyen la materia. Un cuerpo a baja temperatura tendrá menos energía térmica que otro que este a mayor temperatura.

- La energía química la cual se encuentra almacenada en los alimentos y en los productos químicos, los combustibles como la madera, carbón y petróleo son ejemplos de este último.

- La energía nuclear que se encuentra almacenada en el núcleo de los átomos y que se libera en las reacciones nucleares de fisión y de fusión, ejemplo: la energía del uranio. En el proceso de fisión nuclear un neutrón impacta contra un núcleo de uranio, rompiéndose en dos núcleos de elementos más ligeros de la tabla periódica, desprendiendo un número determinado de neutrones y energía. Y la fusión nuclear consiste en la unión de varios núcleos ligeros (protones y neutrones) para formar otro más pesado y estable, con gran desprendimiento de energía.

- Energía eólica que es la que se obtiene a través de las corrientes del viento. En nuestros días es utilizada principalmente para producir electricidad a través de los aerogeneradores.

- Energía metabólica la cual es el conjunto de las reacciones y procesos físicos-químicos que ocurren en una célula. Estos procesos que están sumamente interrelacionados unos con otros son la base de la vida a nivel molecular, y permiten las diferentes actividades de las células como los son correr, reproducirse, responder a estímulos, etcétera.

- Energía sonora este tipo de movimiento se caracteriza debido a la vibración o movimiento de un objeto que hace vibrar también el aire que lo rodea, esas vibraciones se transforman en impulsos eléctricos que nuestro cerebro interpreta como sonidos.

Existen muchas formas para medir la energía, dependiendo del uso que le vayamos dar. Según el ámbito del Sistema Internacional de Unidades (S.I), son las siguientes:

- Joule o Julio: que equivale a la energía aplicada para mover un objeto sujeto a una fuerza de 1 N (Newton)

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