Clase 1a.Formas de Energía

La energía, se puede definir como todo aquello que le permite a un cuerpo realizar un trabajo, modificar su estado y en general realizar diversas acciones. La energía, en cualquiera de expresiones, se mide en joules, y se denota con  la letra "J ".

Sin embargo, la energía no siempre está contenida en un cuerpo, sino que puede transmitirse sin necesidad de utilizar un medio material.        

Por ejemplo, puede transmitirse como ondas electromagnéticas, luz visible, rayos ultravioleta etc, las cuales no requieren de un medio material para transmitirse.

Definición de Trabajo:

En física, se entiende por Trabajo al cambio en el estado de movimiento de un cuerpo producido por una fuerza de una magnitud dada. O lo que es lo mismo, será equivalente a la energía necesaria para desplazarlo de una manera acelerada.

Se trata de una magnitud escalar representada por el símbolo W (de Work, en inglés), expresada en unidades de energía, es decir, en Julios (J)

Es por lo anterior, que para que el trabajo se produzca debe haber una fuerza aplicada, debe haber un desplazamiento producto de su accionar, y la fuerza debe tener un componente a lo largo de dicho desplazamiento, tal y como se explica en el siguiente video:

Existen dos presentaciones o estados generales de la energía, llamados energía cinética y energía potencial. Un mismo cuerpo puede presentar estos dos tipos de energía. 

Si se suman la energía potencial más la energía cinética de un cuerpo, la energía obtenida se denomina energía mecánica.

a)Energía Potencial: Se encuentra almacenada en los objetos y está asociada a la localización de un cuerpo dentro de un campo de fuerza o a la existencia de un campo de fuerza en el interior de un cuerpo. En otras palabras, es la energía que es capaz de generar un trabajo como consecuencia de la posición de un objeto.

Ejm: Una liga en su estado natural no presenta ningún tipo de energía potencial. Sin embargo, cuando esta es estirada comienza a almacenar energía, gracias a su elasticidad.

 

Por otro lado, la llamada energía potencial gravitatoria, es la que posee un objeto producto de la posición que tiene, respecto a un punto de referencia vertical, que puede ser el suelo.

Por lo tanto la energía potencial se calcula con la siguiente formula:

De acuerdo con lo anterior mira el siguiente video:

b) Energía Cinética: Esta corresponde a la energía que posee un cuerpo producto del movimiento que presenta y su velocidad es constante, en otras palabras es la cantidad de trabajo necesario para acelerar un cuerpo de una determinada masa hasta una determinada velocidad.

La energía cinética se calcula con la siguiente formula:

Checa el siguiente Video:

Energía Mecánica: Se llama así a la clase de energía donde interviene tanto la posición como los movimientos de los cuerpos. Esto quiere decir que la energía mecánica es la sumatoria de las energías potenciales y cinéticas de un objeto en movimiento.

Se puede calcular con la siguiente fórmula:

Actividad:

1) Agregue un comentario al final de este blog sobre lo aprendido. 

2) De acuerdo con lo anteriormente estudiado, ingresa al siguiente enlace : Energía en la pista de patinaje: Intro

3) Da un clic sobre la flecha o símbolo de ¨PLAY¨

4)Ingresa a la primera opción llamada Introducción:

5) Ahora coloca al patinador en uno de los extremos más altos de la pista y suéltalo. Observa lo que sucede.

6) Juega con los comandos o casillas disponibles, seleccionándolos o deseleccionándolos. Observa lo que sucede.

7) Cambia en la barra inferior de los comandos, la masa del patinador, ¿qué sucede con su velocidad? Observe el cambio en las energías.

8) Prueba los diferentes tipos de rampas, observa y analiza lo que sucede en las rampas, 1, 2 y 3. Puede pausar o correr la animación, incluso ponerlo más lento para apreciar mejor lo que sucede.

9) Descargue el documento en formato Word del Cloud Campus denominado:  Pista de Patinaje Energia potencial y cinetica.

 a. Puede responder desde el mismo y enviarlo al correo del docente, b. Puede imprimirlo, contestar y escanear o tomar fotografías de sus respuestas, y enviarlo al correo del docente, o  c. Puede copiar las preguntas en su cuaderno y responder desde ahí para luego tomar fotografías y enviarlo al correo del docente.

10)Una vez elegida la forma o el medio en la que trabajará, conteste y explique las siguientes preguntas de acuerdo con lo observado en cada paso de su experimentación con la aplicación del simulador Phet.

a) ¿Qué sucede con la energía Potencial y Cinética  en las partes más empinadas de las pistas o rampas de patinaje?

b) ¿Qué sucede con la energía Potencial y Cinética  conforme el patinador va bajando la pendiente de la pista o rampa de patinaje?

c) ¿Qué sucede con la energía Potencial y Cinética en las partes más bajas (de menor altura) de la pistas o rampa de patinaje? Ejemplo en la base de la rampa.

d) ¿Qué sucede al aumentar la masa del patinador?

e) ¿Qué sucede al disminuir la masa del patinador?

11) Váyase a la 3ra opción del simulador llamada ¨Patio¨.

12) Construya una pista de patinaje, sea creativo, repita los mismos pasos, de la parte inicial, pero esta vez utilice la opción denominada Fricción.

13) Defina el concepto de Fricción.

14) ¿Qué sucede cuando agrego o quito fricción?

15) Tome un pantallazo, screenshoot, captura de pantalla o recorte de la pista construída y adjuntela a sus respuestas. Ejm:

16) Envíe el correo con las respuestas a la siguiente dirección: judith.sjc28@gmail.com , tiene tiempo a la siguiente clase para enviarlo.