¿Qué es la energía y la conservación de energía?
La energía está a nuestro alrededor. Está fluyendo en nuestros cuerpos, volando por el aire y golpeándonos desde el sol. Está en todas partes. Pero, ¿qué es exactamente la energía? ¿Y cómo se ‘conserva’?
Explicar qué es la energía puede resultar complicado. La definición de la física dice que la energía es una moneda que te permite trabajar. El trabajo se realiza cuando aplica una fuerza a una distancia o transfiere energía de un lugar a otro. Entonces, todo lo que realmente dice es que la energía te permite transferirla, y para hacer eso, aplicas una fuerza.
Quizás sea más fácil hablar sobre lo que la energía nos permite hacer. La energía en la mayoría de situaciones humanas se origina en el sol. La energía del sol permite que las plantas crezcan y los animales se comen esas plantas para obtener energía para sí mismos. Los seres humanos comemos tanto plantas como animales para obtener nuestra energía, pero de cualquier manera la energía se origina en el sol. Pero incluso el sol no es el comienzo de la historia, porque el sol obtiene su energía de la energía nuclear almacenada dentro de los átomos de hidrógeno, y esos átomos de hidrógeno se originan en el Big Bang que inició el universo.
La historia de la energía nunca termina, porque la energía nunca se puede agotar, se dice que se ‘conserva’. La conservación de la energía es el principio de que la energía no se crea ni se destruye; solo se mueve de un lugar a otro, de un tipo de energía a otro.
La comida que quemas en tu cuerpo para darte energía se transfiere a otros objetos y a la rotación de la Tierra cuando te mueves, levantas cosas o andas en bicicleta. Nunca desaparece.
Un ejemplo de conservación de energía
Escuchemos un ejemplo de conservación de energía. Digamos que le dan un mordisco a cada uno para almorzar y luego conducen colina abajo hasta la feria porque quieren montar el bungee inverso. Es una historia tan simple, pero tiene todo tipo de transferencias de energía enterradas en su interior.
Comiste alimentos que comenzaron como energía nuclear en el centro del Sol, que se convirtió en energía luminosa que el Sol brilló hacia la Tierra, donde las plantas la transformaron en energía química almacenada, haciendo las verduras que comiste para el almuerzo.
Luego, su cuerpo almacenó esa energía química en forma de azúcar dentro de su cuerpo. Luego, transfirió lentamente la energía a los músculos, donde se transformó en una mezcla de energía mecánica a medida que movía las articulaciones y desperdiciaba energía térmica. Esta energía térmica solo se ‘desperdicia’ en el sentido de que no nos es útil, pero la energía continuará moviéndose de un tipo a otro y nunca se perderá realmente.
Al llegar a su automóvil, el automóvil comenzó su trabajo cambiando otra forma de energía química (gasolina) en energía mecánica y rotacional para hacer girar las ruedas del automóvil, lo que hace que el automóvil avance, dándole energía cinética (movimiento). Parte del combustible del automóvil también se convierte en energía sonora a medida que acelera el motor. Cuando el automóvil baja la colina, la energía potencial gravitacional también se usa para aumentar la energía cinética del automóvil, lo que le ahorra algo de combustible.
Por último, cuando montas en el bungee inverso, la energía eléctrica se transforma en energía potencial gravitacional a medida que te elevan a la cima. Cuando te liberas, tu energía cinética aumenta al principio. Pero finalmente esta energía se almacena en el bungee elástico a medida que cae, transformándola en energía potencial elástica y asegurándose de que se detenga de forma segura.
Resumen de la lección
La energía es la capacidad de realizar un trabajo y se presenta de muchas formas. El trabajo se realiza cuando aplica una fuerza a distancia o, en general, siempre que transfiere energía de un lugar a otro. La conservación de la energía es el principio de que la energía no se crea ni se destruye; solo se mueve de un lugar a otro, de un tipo de energía a otro.
Hay muchos tipos de energía. Por ejemplo, una radio convierte la energía eléctrica en energía sonora. Una linterna convierte la energía química de las baterías en energía eléctrica y, finalmente, en energía luminosa. Si la linterna se calienta, parte de la energía debe haberse convertido en energía térmica.
La energía está a tu alrededor, por lo que las transferencias de energía también ocurren todo el tiempo. La energía es lo que hace que suceda cualquier cosa interesante en el universo. Sin él, el universo sería un lugar realmente aburrido.
Términos clave
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Energía : una moneda que le permite trabajar
Trabajo : cuando se aplica una fuerza a una distancia o se transfiere energía de un lugar a otro.
Conservación de la energía : el principio de que la energía no se crea ni se destruye; solo se mueve de un lugar a otro
Los resultados del aprendizaje
Después de esta lección, debería poder:
- Definir la energía y el trabajo desde el punto de vista de un físico.
- Describe cómo se transfiere la energía.
- Explicar el principio de conservación de la energía.
- Identificar ejemplos de conservación de energía.
Continua con:
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