Autora: María Cristina Chaler.CIENCIA FÁCIL Número: 19
Hablemos de Energía
En el Universo nada se pierde… todo se transforma.
La definición de energía desde el punto de vista de la física es similar al concepto que poseemos de ella en la vida cotidiana.
“La energía es la capacidad que tiene un cuerpo para realizar trabajo”
Siendo el trabajo el producto de la fuerza aplicada a un cuerpo en dirección del movimiento y la distancia que recorre dicho cuerpo en esa dirección.
La Energía se manifiesta en diferentes formas que se convierten entre sí, pero la energía total universal se conserva.
Llamamos energía mecánica a aquella que es capaz de producir trabajo mecánico o sea movimiento de mecanismos, rodaduras, motores, etc.
Físicamente la energía mecánica es la suma de la energía cinética, potencial y elástica.
La energía cinética es la que poseen los cuerpos por estar en movimiento, es decir, por el hecho de poseer velocidad, su ecuación es igual a ½ m v2 (se lee ½ de la masa por la velocidad al cuadrado). Vemos a través de su fórmula que depende del cuadrado de la velocidad del móvil y de la masa que posee. Para dos cuerpos que se mueven con igual velocidad tendrá más energía cinética el que posea más masa y para dos cuerpos de igual masa tendrá más energía cinética el que posea más velocidad.
Este tipo de energía se presenta en los sistemas en movimiento. Cuando no hay movimiento, no hay energía cinética.
La energía potencial es una energía que depende de la posición que tiene un cuerpo con respecto a un sistema de referencia y su ecuación es m. g. h (se lee masa por gravedad por altura a la que se encuentra el móvil con respecto a un sistema dado) Para dos cuerpos con igual peso ( m .g) el que se encuentra a mayor altura tendrá mayor energía potencial y a alturas iguales tendrá mayor energía potencial el de mayor peso Como la energía potencial depende del peso, variará según la gravedad del lugar, de modo que en el universo la energía potencial varía, no así la energía cinética ya que la masa es una constante universal, es decir se mantiene igual en cualquier punto.
Si un cuerpo aumenta su altura, gana energía potencial es decir tendrá mayor capacidad de trabajar. Tiene el potencial de caer y cuando cae genera un trabajo.
Un ejemplo del uso y combinación de estos dos tipos de energía es la energía hidráulica, ya que implica el movimiento de grandes cantidades de agua que bajan por el surco de un rió de montaña. Esta masa tiene la capacidad de generar trabajo ya que la energía potencial que posee en las alturas a mediada que va descendiendo se transforma en energía cinética de modo que al llegar al punto de menor altura la energía potencial desaparece, porque la altura se hace cero y la cinética será máxima. El hombre la usa para mover turbinas que a través de diferentes mecanismos generan energía eléctrica. Ya conocemos los múltiples usos que le da el hombre, en estos momentos de la humanidad sin electricidad nos resultaría prácticamente imposible vivir.
La energía elástica, es otra parte de la energía mecánica, aquella que poseen los resortes o bien aquellos cuerpos que se deforman por la aplicación de fuerzas, su ecuación es ½ K x2 (se lee ½ de la constante elástica del resorte por el estiramiento o la compresión al cuadrado) Esta capacidad de deformarse genera múltiples aplicaciones mecánicas que el hombre aprovecha con suma habilidad.
Las energías cinética, elástica y potencial se transforman permanentemente unas en otras generando trabajo mecánico, que el hombre usa en forma constante en las diferentes industrias y tecnologías.
El hombre con su ingenio hace uso de todas las energías que le brinda la naturaleza desde épocas primitivas. Allá en el tiempo descubre el fuego y los combustibles y junto con ellos la capacidad de generar calor. Usa la madera y comienza a comer alimentos cocidos y a contrarrestar el frió.
Descubre el vapor y con él la gran capacidad del mismo para generar trabajo mecánico a través de compresiones (condensaciones) y expansiones (evaporaciones). Surge la máquina a vapor.
Continuando su carrera de ingenio descubre el petróleo y aparece el automóvil, perfecciona los combustibles y supera la atadura a la tierra. ¡Puede volar¡
Fabrica combustibles cada vez más poderos y sofisticados, la tecnología avanza y se puede desprender del planeta. Surca el espacio exterior. Comienza la era espacial.
Con el descubrimiento del Uranio y la energía atómica conoce el poder de ese minúsculo componente de la materia y lo utiliza para generar otras energías positivas y también para destruir a otros hombres. Surge el gran dilema: tanto poder nos lleva a la autodestrucción, por lo tanto también nos debe llevar a la reflexión.
El universo es un cúmulo de energías que se intercambian permanentemente transformándose unas en otras y manteniendo el equilibrio. Sólo el hombre con su desmedida ambición muchas veces lo altera generando respuestas peligrosas para sí mismo.
Conozcamos el intercambio energético de la naturaleza
Como vimos en notas anteriores la energía solar es producto de las reacciones de fusión de los átomos de hidrógeno para convertirse en helio.
Esta reacción atómica que se produce en nuestra estrella, además de generar helio desprende una enorme cantidad de energía que nosotros la captamos como calor y luz. Esa energía luminosa al llegar a nuestro planeta incide sobre el reino vegetal que posee un pigmento verde llamado clorofila que mediante la fotosíntesis, capta la energía lumínica y el dióxido de carbono que nosotros desechamos al respirar y los transforma en energía química y de este modo fabrica la glucosa , su propio alimento. Un desecho de esta fabricación es el oxígeno que necesitamos para vivir, de modo que sin sol no habría vida y sin reino vegetal tampoco. Nuestra vida depende de la naturaleza, estamos íntimamente unidos a ella.
Como clasificamos a las diferentes energías
Son consideradas energías convencionales aquellas que usa el hombre y que provienen de combustibles fósiles como el petróleo y sus derivados, el carbón, el gas, la energía hidráulica y la energía proveniente del Uranio o sea la atómica.
Se consideran no convencionales a la energía eólica que proviene del viento, a la solar, la geotérmica, producida por el agua y los vapores calientes que surgen del interior de la tierra, la energía marina que generan las diferentes mareas, y la bioenergía que es aquella que proviene de los seres vivos.
El estudio de las ciencias nos muestra día a día lo pequeño que es el hombre frente a la naturaleza y el universo. Cuando comprendemos en profundidad a los sistemas materiales visibles o invisibles nos damos cuenta que fuimos descubriendo lo que ya estaba desde siempre por lo tanto el hombre no es más que un descubridor y debe mantener su humildad y respetar el equilibrio que jamás debió interferir.
El uso racional de las diferentes energías es nuestra responsabilidad ya que debemos mantener en perfectas condiciones el ecosistema. Nuestro planeta tardo millones de años en lograr el equilibrio ecológico que nos permite vivir y el hombre con su desaprensión puede destruirlo en cortos años. En realidad ya lo está haciendo.
Debemos ser responsables de lo que significa cuidar la vida para nosotros y para nuestros descendientes.
En los últimos años estamos sufriendo las consecuencias del uso irracional de la energía, y es necesario que tomemos conciencia del daño que hacemos al planeta y a su bioma.
El recalentamiento global a causa del efecto invernadero, la destrucción de la capa de ozono, las lluvias ácidas, la contaminación del aire, el agua y el suelo son producto de un progreso indiscriminado donde el cuidado del medio ambiente no ha sido tenido en cuenta. Las consecuencias de ésto ya se están sintiendo y es necesario un cambio de mentalidad globalizado para revertir la situación.
Usemos toda nuestra energía, ingenio e inteligencia en promover el cambio, el hombre puede como pudo hasta ahora progresar, sólo es necesario tomar conciencia y que existan voluntades políticas puestas al servicio de ello.
No hay comentarios.:
Publicar un comentario