1. Colegio Nocturno Ciudad Neily
Profesora: Virginia Vargas Bolaños
Nivel: 7 año
ENERGÍA
Es la capacidad que tienen los cuerpos para realizar un cambio o trabajo. Existen dos formas:
ENERGÍA POTENCIAL: Es la energía de todo cuerpo inmóvil, por el hecho de estar ocupando una
posición o altura o condición que le permita efectuar un trabajo en determinado momento. Que
cuerpos tienen este tipo de energía?: Un resorte, un arco para lanzar flechas, una piedra. Se mide
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en julios (kg x m / s ).
Ep = m x g x h masa x fuerza de gravedad x altura
ENERGÍA CINÉTICA: Es aquella a la que un cuerpo posee cuando está en movimiento. Es la
relativa al movimiento de los cuerpos. Podemos tomar como ejemplos, el martillo, en su
movimiento para golpear un clavo, la piedra en su recorrido por el aire después de haber sido
lanzada, el agua, una bala, una pelota (balón). La energía cinética será mayor cuanta mayor
velocidad lleve el objeto.
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Ec = m x v masa x velocidad al cuadrado dividida entre dos.
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En todas las transformaciones de energía se cumple el principio de conservación de la materia y
de la energía, la cual dice: “LA MATERIA NO SE CREA NI SE DESTRUYE SOLO SE
TRANSFORMA”
Existen diversas trasformaciones de la energía, entre ellas tenemos:
 ENERGÍA NUCLEAR O ATÓMICA: Es aquella producida por la
desintegración o unión de los átomos. Este tipo de energía se va
utilizando cada vez por los países desarrollados, para producir
electricidad. es la energía 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, que se
manifiesta en los reactores nucleares.
 ENERGÍA GEOTÉRMICA: Es la producida por los movimientos y
procesos que ocurren dentro de la Tierra. Ejemplo los volcanes.
 ENERGÍA BIOMÁSICA: Se obtiene de la materia orgánica en
descomposición.
 ENERGÍA ELÉCTRICA: Energía que fluye a través
de un conductor, es la producida por la electricidad, causada por el movimiento de las
cargas eléctricas en el interior de los materiales conductores. Esta energía produce,
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fundamentalmente, 3 efectos: luminoso, térmico y magnético. Ej.: La transportada por la corriente
eléctrica en nuestras casas y que se manifiesta al encender una bombilla.
 ENERGÍA MUSCULAR: Es la energía almacenada en las células de los músculos de nuestro
cuerpo.
 ENERGÍA EÓLICA: Es la energía que se obtiene por la acción de los
vientos, como por ejemplo los molinos para la extracción de agua.
 ENERGÍA HIDRÁULICA: Es la energía producida
por el movimiento del agua. Hoy día el oleaje marino,
también se está usando para producir energía eléctrica.
 ENERGÍA MECÁNICA: La energía mecánica es aquella energía en
movimiento, ya sea que está en acción o que se encuentre en reposo o
almacenada.
 ENERGÍA QUÍMICA: Es aquella que desarrollan algunas
sustancias, como consecuencia de una reacción química. Ejemplos:
los combustibles y los alimentos.
 ENERGÍA BIOQUÍMICA: Es la que se produce por una
transformación química de materia orgánica, debido a la acción de ciertos microorganismos.
Ejemplos: fermentación y putrefacción.
 ENERGÍA CALÓRICA: Es producida por el calor, o sea por el movimiento
de las moléculas de los cuerpos. Cantidad de energía cinética contenida en las
moléculas de un cuerpo.
 ENERGÍA LUMINOSA o RADIANTE: Se produce por las ondas
electromagnéticas, como la luz, los rayos infrarrojos, los rayos ultravioletas, los rayos X y
las ondas de radio y televisión. Proviene de la energía solar, se encuentra en la base de
casi todas las formas de energía actualmente disponibles: la madera y los alimentos
proceden directamente de la energía solar; los combustibles fósiles corresponden a un
almacenamiento de energía de duración muy larga, cuya fuente es igualmente el sol: se trata de
productos de transformación de organismos que vivieron hace millones de años para llegar al
petróleo, al gas o al carbón.
 ENERGÍA ELECTRÓNICA: Es la energía que se produce cuando los electrones fluyen por un
conductor de electricidad.
 ENERGÍA SONORA: Es aquella producida por un fenómeno ondulatorio
de un tipo especial de ondas longitudinales llamadas ondas sonoras o es
producida por las vibraciones de algunos cuerpos
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IMPORTANCIA DE LA ENERGÍA: La energía juega un papel importante en diferentes procesos
químicos ya que participa en las reacciones químicas, biológicos como en el funcionamiento de la
célula, en el comportamiento de las plantas y animales y físicos, en la transmisión de ondas de
radio, al igual que la propagación de todo tipo de ondas.
Hoy día participa en todas las actividades humanas como son el transporte, la producción de toda
clase de bienes, el calentamiento y fundición de materiales, el enfriamiento de alimentos, en la
evaporación de sustancias, de diversos procesos industriales, en el funcionamiento de industrias y
de aparatos domésticos, en fin participa en gran cantidad de dispositivos creados por el ser
humano para hacer la vida más placentera.
Algunos usos que se pueden citar son: energía eléctrica (en las casa, las fábricas, entre otras),
energía química (baterías, derivados de petróleo para los transportes, etc), energía nuclear
(algunos tratamientos médicos), energía potencial (obtención de electricidad a partir de caídas de
agua).
Debido a las problemáticas mundiales referentes al petróleo, la basura, la electricidad, la
deforestación y los cambios climáticos entre otros, han provocado que el estudio de la energía, las
diversas fuentes, su uso y las consecuencias del mismo haya tomado gran auge.
USO RACIONAL DE LA ENERGÍA: Es necesario usar estas fuentes de energía en forma racional,
pues ser a la vez causa de contaminación.
En nuestro país es de suma importancia evitar la deforestación, para proteger las cuencas
hidrográficas que nos suplen energía hidráulica que se transforma en eléctrica. Además se
recomienda usar luces fluorescentes en lugar de las incandescentes, pues consumen menos
energía. Por otra parte, puesto que la utilización de combustibles derivados del petróleo ha
ocasionado gran contaminación ambiental, hoy en día se han ido buscando sustitutos para los
combustibles tradicionales (energía hidráulica, energía geotérmica, energía solar, energía
electromagnética y en algunos países, energía nuclear).
FUENTES Y TIPOS DE ENERGÍA
Fuente Tipos de energía
Sol Solar Luminosa y calor Calor y luz
Viento Eólica Mecánica, eléctrica Movimiento y
electricidad
Carbón, petróleo, gas De combustión de Luminosa, química, Calor, luz y reacción
natural fósiles eléctrica y calor. química
Caídas de agua Hidráulica Mecánica (potencial y Movimiento
cinética)
Desechos orgánicos Biomásica Lumínica y calor Calor y luz
Calor de la Tierra Geotérmica Eléctrica Electricidad
Átomos Nuclear y atómica Eléctrica Electricidad
Olas del mar Marítima Mecánica Movimiento
Reacciones químicas Química Química, eléctrica y Reacción química y
calor. electricidad
Sonido Sonora Mecánica y sonora Movimiento y sonido
FIBRA ÓPTICA, es un conductor de ondas en forma de filamento o cable, generalmente de vidrio,
aunque también puede ser de materiales plásticos u otro material transparente con un índice de
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refracción alto, que se emplea para transmitir luz. Normalmente la luz es emitida por un láser o un
LED.
Aplicaciones: Su uso es muy variado, desde comunicaciones digitales, pasando por sensores y
llegando a usos decorativos, como árboles de navidad, veladores y otros elementos similares.
- Industria: Detectar anomalías en máquinas mediante sensores de tensión, temperatura, presión y
otros parámetros. Para inspeccionar el interior de turbinas. Cortar y taladrar materiales.
- Medicina: Explorar, en forma visual, las cavidades internas del cuerpo humano, mediante
aparatos como gastroscopios, rectoscopios, endoscopios, para efectuar cirugías, transmisión de
imágenes.
- Aviación: Los giroscopios ópticos que usan en el Boeing 767, que utilizan sensores en las tareas
de vigilancia y estabilización en la navegación.
- Telecomunicaciones: Conducir miles de mensajes telefónicos en forma simultánea. Permite el
acceso a Internet de manera rápida y eficiente. Redes locales.
- Meteorología: Se utilizan como hidrófonos para los sismos o aplicaciones de sónar.
- Hogar: Para usos decorativos incluyendo iluminación, árboles de Navidad.
LÁSER: Significa en español dispositivo de amplificación de luz por emisión estimulada de
radiación. Consiste en un dispositivo electrónico que produce una línea de luz de gran intensidad,
lo que hace que la luz pueda ser extremadamente intensa, muy direccional y con una gran pureza
de color (frecuencia), que va desde el infrarrojo hasta los rayos X. Los máseres son dispositivos
similares para microondas. Descubierta por Theodore Maiman, en 1960.
Según el medio que emplean, los láseres suelen denominarse de estado sólido, de gas, de
semiconductores o líquidos.
Aplicaciones: incluyen campos tan dispares como la electrónica de consumo, las tecnologías de la
información (informática), análisis en ciencia, métodos de diagnóstico en medicina, así como el
mecanizado, soldadura o sistemas de corte en sectores industriales y militares.
- Industria: Se emplea para soldar piezas grandes de metales duros, para taladrar diamantes,
modelar máquinas y herramientas, recortar componentes microelectrónicos, calentar chips
semiconductores. También hace posibles fotografías de alta velocidad y en relieve. En la
construcción de carreteras y edificios para alinear las estructuras. En el proceso de fabricación de
grabar un DVD o CD o marcar metales, plásticos y vidrio. En la fabricación de circuitos integrados,
la lectura de códigos de barras o el trabajo con materiales industriales, en las impresoras de los
ordenadores, en grabación de imágenes en tres dimensiones, la lectura de discos compactos.
Los Diodos láser, se usan en punteros láser, impresoras láser, y reproductores de CD, DVD, Blu-
Ray, HD-DVD.
- Investigación científica: Para detectar los movimientos de la corteza terrestre y efectuar medidas
geodésicas, detectores de ciertos tipos de contaminación atmosférica, determinar con precisión la
distancia entre la Tierra y la Luna y en experimentos de relatividad.
- Comunicaciones: En las redes de comunicaciones, comunicaciones espaciales, para la
comunicación terrestre, en sistemas telefónicos y redes de computadoras. También para registrar
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información con una densidad muy alta. En las tecnologías de exhibición de imágenes,
telecomunicaciones, en comunicaciones ópticas de datos y redes ópticas.
- Medicina: En la limpieza de la luz de las arterias, la disgregación de cálculos renales o la
eliminación de cataratas, por medio de bisturís láser cortar y cauterizar ciertos tejidos, para ‘soldar’
la retina, perforar el cráneo, reparar lesiones, cauterizar vasos sanguíneos, quitar manchas de los
dientes, vaporizar tumores cancerígenos, operaciones de columna vertebral, oídos, piel, realizar
pruebas de laboratorio en muestras biológicas pequeñas.
- Ingeniería: En el trazado de carretera, puentes.
- Tecnología militar: Los sistemas de guiado por láser para mísiles, aviones y satélites, fabricación
de armas nucleares.
- Construcción: Como guía en el tendido de tuberías, para definir techos o paredes completamente
planos en los trabajos de construcción o para medir distancias.
- Telefonía: Transportar señales con mayor efectividad que los cables convencionales.
ENERGÍA SOLAR O RADIANTE
Es aquella que proviene del aprovechamiento directo de la radiación del sol, y de la
cual se obtiene calor y electricidad.
Los beneficios que da la energía solar están: producción de alimento, regulación de
la temperatura, control del ciclo reproductivo, absorción de nutrientes.
Aplicaciones: podríamos citar cientos, comenzando por los hogares: acondicionamiento de
aire, calefacción, potabilización y calentamiento del agua, hornos y cocinas solares, etc.
- Industria: Secado de granos, como café y el cacao. Sistemas de calefacción. Regulación de la
temperatura del agua para piscinas, peceras, estanques de cultivo, jacuzzis, duchas, lavamanos,
entre otros. Producción de electricidad mediante paneles solares llamadas células fotovoltaicas.
- Hogar: Secado de ropa, iluminación de habitaciones, cuidado de las habitaciones. Cuidado de las
plantas ornamentales.
Ventajas
o La producción energética neta útil es de moderada (sistemas activos) a elevada (sistemas
pasivos).
o La tecnología esta bien desarrollada y puede instalarse con rapidez.
o Es energía no contaminante. No hay emisión de dióxido de carbono a la atmósfera y los
impactos ambientales por la contaminación de aire y agua son bajos.
o Proviene de una fuente de energía inagotable.
o Es un sistema de aprovechamiento de energía idóneo para zonas donde el tendido eléctrico no
llega (campo, islas), o es dificultoso y costoso su traslado (conviene a mas de 5 Km).
o Los sistemas de captación solar son de fácil mantenimiento.
o El costo disminuye a medida que la tecnología va avanzando (el costo de los combustibles
aumenta con el paso del tiempo porque cada vez hay menos).
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Desventajas.
o Requiere gran inversión inicial. Los costos iniciales desalientan a los compradores.
o El nivel de radiación fluctúa de una zona a otra y de una estación del año a otra, en nuestra zona
varía un 20% de verano a invierno).
o Para recolectar energía solar a gran escala se requieren grandes extensiones de terreno.
o Se debe complementar este método de convertir energía con otros.
o Los lugares donde hay mayor radiación, son lugares desérticos y alejados, (energía que no se
aprovechara para desarrollar actividad agrícola o industrial, etc.).
Medidas de prevención:
o Evitar exponerse a las radiaciones solares de las 10 de la mañana a 3 de la tarde, ya que estas
radiaciones por ser tan fuertes pueden causar daños en la piel, hasta provocar cáncer.
o Protegerse con filtros o bloqueadores solares y bronceadores, para evitar estas quemaduras.
Energía solar fuente de vida en el planeta
Cada punto de la superficie solar emite radiaciones hacia el espacio en todas direcciones. Del total
de la energía solar, apenas llega a la Tierra una pequeña parte, más de la mitad de esa energía es
reflejada por la atmósfera. Lo más importante es que casi toda la energía que disponemos es de
origen solar.
La energía solar es indispensable para la existencia y el mantenimiento de la vida en la Tierra,
bastaría con hablar de procesos como la fotosíntesis y el ciclo del agua, sin los cuales la vida es
inconcebible.
También es responsable de otras fuentes de energía, el movimiento de convección del aire o
energía eólica y la energía bioquímica de los bosques (alimentos y combustibles) entre otras solo
son posibles a partir de los efectos del Sol como fuente de energía.
A nivel doméstico se utiliza para calentar y purificar agua por medio del proceso de destilación.
Para generar un sistema de calefacción interno de las casas y para construir hornos especiales,
llamados hornos solares.
Efectos de las radiaciones solares en las personas:
Insolación: Malestar o enfermedad interna producida por una exposición excesiva a los rayos
solares.
Golpe de calor: El golpe de calor se produce por el exceso de sudoración: con el sudor se pierden
sales minerales en grandes cantidades. El control de la temperatura corporal por el sistema
nervioso central también se altera y en consecuencia se detiene la sudoración. En el golpe de
calor, la piel está seca, caliente y enrojecida; el pulso es más intenso y rápido; la persona está
mareada, confusa y aturdida.
El agotamiento por calor es otro proceso más leve en el que, tras una exposición prolongada al sol,
la persona se marea, y presenta náuseas y fatiga. A pesar de que la temperatura corporal es
normal o incluso baja, la sudoración continúa.
El golpe de calor y el agotamiento por calor se previenen evitando realizar actividades físicas
intensas cuando la temperatura exterior es demasiado elevada, e incrementando la ingesta de
líquidos y sales minerales cuando se den esas condiciones.
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TRABAJO: Trabajo es el producto de la fuerza aplicada por el desplazamiento
recorrido, en la misma dirección. Se dice que se realizó un TRABAJO cuando una
fuerza actúa sobre un cuerpo y lo desplaza una cierta distancia. Solo se realiza
trabajo si logramos desplazar un cuerpo aunque sea un milímetro, pero si
tardamos horas aplicando una fuerza para
mover un objeto y éste no se desplaza o la
fuerza fue insuficiente, no habremos realizado
trabajo alguno.
Ejemplo: al levantar una piedra, mover un automóvil, sacar agua de
un pozo se esta trabajando, pero al empujar una pared o levantar un
bulto sin lograrlo no se realizó trabajo solo esfuerzo.
FÓRMULA:
W = F x d W = Trabajo.
F = fuerza.
d = desplazamiento.
UNIDADES DE TRABAJO: La unidad de medida de trabajo en el S.I. es el Joule, su símbolo es J,
que equivale a:
kg x _m_ x m ó N x m
2
s
Los kilogramos por metros entre segundos cuadrados provienen de la fuerza y los metros los
aporta el desplazamiento.
CÁLCULOS DE TRABAJO:
1- El trabajo en julios para desplazar un cuerpo 14 m al aplicar una fuerza de 20 N equivale a
PLANTEO OPERACIONES
F = 20 N
D = 14 m W=Fxd
W= ? W = 20 N x 14 m
W = 280 J
R/ El trabajo realizado es de 280 J.
2- ¿Cuánto trabajo en Joules deberá hacer un ratón de 200 g, para subir las gradas de una casa
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de 2 m de alto? Suponga que g = 9.8 m/s .
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PLANTEO OPERACIONES
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g = 9.8 m/s . F = 200 g x 9.8 m/s .
m = 200 g
2
d=2m F =_200_ g x 9.8 m/s .
W=? 1 000
F=mxa
2
F = 0.200 kg x 9.8 m/s .
F = 1.96 N
W=Fxd
R/ El trabajo realizado es de 3,92 J.
W = 1.96 N x 2 m
W = 3.92 J
3. Sobre un cuerpo se aplica una fuerza de 15 N y se desplaza 6 metros; el trabajo necesario es
equivalente a
PLANTEO OPERACIONES
F = 15 N W=Fxd
d=6m W = 15 N x 6 m
W=? W = 90 J
R/ El trabajo realizado es de 90 J.
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