La energia y su conservacion

Trabajo Práctico Integrador (Parte 1)

Actividad: Mirar el video “Qué es la energía. Descripción y tipos parte 1 ” y “Qué es la energía. Descripción y tipos parte 2”, luego leer el siguiente texto y responder el cuestionario que figura al final.

La energía y su conservación

Fragmento de “Seis piezas fáciles” de Feynman.

¿Qué es la energía?

Imaginemos a un niño, que tiene 28 bloques indestructibles y no pueden dividirse en piezas. Cada uno de ellos es igual que los otros. Su madre lo deja con sus 28 bloques en una habitación. Al caer la tarde, ella cuenta los bloques con mucho cuidado y descubre que haga lo que haga con los bloques, ¡siempre sigue habiendo 28! Esto continúa durante varios días, hasta que un día sólo hay 27 bloques; pero tras una búsqueda la madre encuentra que hay uno bajo la alfombra. Un día, sin embargo, el número cambia: hay sólo 26 bloques. Una investigación cuidadosa pone de manifiesto que la ventana estaba abierta, y al buscar fuera aparecen los otros dos bloques. Otro día, un recuento indica que ¡hay 30 bloques! La madre cae en la cuenta de que Bruce vino de visita trayendo sus propios bloques, y dejó algunos en casa. Una vez que ella se ha deshecho de los bloques extra, cierra la ventana, no deja que entre Bruce, y entonces todo sigue correcto… hasta que en cierto momento cuenta y encuentra sólo 25 bloques. Sin embargo, hay una caja en la habitación, una caja de juguetes. La madre tiene prohibido abrir la caja de juguetes. Ella inventa una treta. Sabe que cada bloque pesa 100 gramos, así que pesa la caja en un instante en que ella ve 28 bloques y el peso de la caja es de 600 gramos. Cada nueva ocasión en que quiere hacer la comprobación, pesa de nuevo la caja, resta 600 gramos y lo divide por 100. Descubre lo siguiente:

Número de bloques vistos + (peso de la caja – 600 g) / 100 g = constante               (4.1)

En otras ocasiones la madre nota que el nivel del agua sucia de la bañera está cambiando. El niño está arrojando bloques al agua y la madre no puede verlos porque el agua está muy sucia, pero puede descubrir cuántos bloques hay en el agua añadiendo otro término a su fórmula. Puesto que la altura original del agua era de 15 centímetros y cada bloque eleva el agua medio centímetro, esta nueva fórmula sería:

Número de bloques vistos + (peso de la caja – 600 g) / 100 g + (altura del agua – 15 cm / 0,5 cm = constante                                                                                                     (4.2)

La madre encuentra toda una serie de términos que representan formas de calcular cuántos bloques hay en los lugares donde ella no puede mirar. Como resultado, obtiene una fórmula compleja, que siempre da el mismo valor.

¿Qué analogía hay entre esta historia y la conservación de la energía? El aspecto más notable que debe abstraerse de esta imagen es que no hay bloques. Quitemos los primeros términos en 4.1 y 4.2 y nos encontraremos calculando cosas más o menos abstractas. La analogía abarca los puntos siguientes. En primer lugar, cuando estamos calculando la energía, a veces parte de ella sale del sistema y se pierde, o a veces algo de ella entra. Para verificar la conservación de la energía debemos tener cuidado en no introducir ni quitar nada. En segundo lugar, la energía tiene muchas formas diferentes, y hay una fórmula para cada una. Estas son: energía gravitatoria, energía cinética, energía térmica, energía elástica, energía eléctrica, energía química, energía radiante, energía nuclear, energía de masa. Si sumamos las fórmulas para cada una de estas contribuciones, la suma no cambiará, salvo que entre o salga energía.

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