ENERGIAS: CINETICA-FRICCIÓN-ELÁSTICA
Trabajo de resolución:
Los conceptos clave en torno a la energía elástica incluyen la deformación (el cambio en la forma del objeto), la tensión (la fuerza que causa la deformación), y la constante elástica (una medida de la rigidez del objeto). Comprender estos conceptos es fundamental para entender cómo se almacena y se libera la energía elástica.
1-Efectuar una lectura sobre las distintas formas de energía que se mencionan
2-Realizar una mapa de síntesis de las mismas y plantear ejemplos.
ENERGíA DE FRICCIÓN
La fricción
entre dos objetos a veces conduce a la transferencia de electrones de uno a
otro. Los electrones son unidades de carga eléctrica negativa, y el objeto que
gana electrones queda cargado negativamente, mientras que el que los pierde
queda con una carga positiva. En realidad el sistema no ha ganado ni perdido
carga eléctrica; la carga positiva de una parte es exactamente igual a la
negativa transferida a la otra. Si el objeto está construido por un material
buen conductor (por ejemplo cobre) de la electricidad, los electrones
instantáneamente se desplazan a través de él y anulan cualquier carga
superficial.
Por más que
frotemos una varilla de metal no conseguiremos que atraiga pequeños trozos de
papel, no puede quedar cargada. Pero si el objeto fuera de algún tipo de
material aislante (por ejemplo plástico), los electrones no podrían desplazarse
a través de el, toda carga acumulada en algún punto de su superficie allí se
quedaría. Una lapicera de material plástico que haya sido frotada atraerá
trocitos de papel simplemente porque ha sido cargada y porque ha mantenido sus
cargas. Objetos de cargas de igual tipo (es decir, positiva o negativa) se
repelen y los de cargas opuestas se atraen. Llamamos a ésta, electricidad
estática justamente porque las cargas no fluyen como en una corriente
eléctrica, y si se mueven, lo hacen por distancias muy cortas.
Los electrones
se oponen a que se los amontone. Todos ellos poseen carga negativa y se repelen
mutuamente; si hubiera una posible ruta de escape por la cual pudieran alejarse
unos de otros, la tomarían. Cuando un aislador es cargado negativamente es
tocado por nuestro dedo, los electrones excedentes se desplazarán a través de
el por el cuerpo, hasta llegar a tierra, y el cuerpo cargado perderá su carga.
Este flujo de electrones constituye una corriente eléctrica, mucho más pequeña
que las corrientes eléctricas generadas por dinamos, alternadores o pilas. Sin
embargo, hasta fines del siglo XVIII, era la única clase de electricidad
conocida. Se la podía producir frotando una varilla de vidrio con una seda, o
una de ámbar con la piel. Esta es la primera y más simple forma de máquina
eléctrica de fricción. Las varillas obtenían cargas negativas o positivas según
con que se las frotara y cual de las dos sustancias en fricción perdiera
electrones con mayor facilidad.
Cuanto más se
frota una varilla, tanto mayor es la carga que desarrolla. La cantidad de
cargas que puede acumular depende y está limitada por la conductividad entre la
varilla y la mano que la sostiene o entre la varilla y el aire. La carga tiende
a perderse porque la aislación nunca es perfecta. En el siglo XVIII se
inventaron métodos más perfectos para producir triboelectricidad, es decir,
electricidad estática por fricción. Guericke fabricó una gran esfera de azufre
(un aislador) que hacía girar con una mano y frotaba con la otra. La esfera
podía mantener una gran cantidad de carga y se podía descargar acercándole al
extremo de un conductor. La fuerza de repulsión entre los electrones puede llegar
a ser tan grande que saltan a través del aire que los separa, produciendo una
chispa. También las nubes cargadas con electricidad estática pierden su carga
eléctrica mediante chispas que nosotros denominamos relámpagos.
Se fabricaron
máquinas de mayor tamaño y se produjeron mayores cantidades de electricidad.
Ahora resultaba necesario un sistema de almacenaje de las cargas de modo que
pudieran utilizarse cuando se deseara. El primer dispositivo fue la botella de
Leyden, que era una botella de vidrio recubierta por dentro y por fuera con
hojas de metal.
El recubrimiento interior era
conectado a la máquina de fricción y los electrones transferidos por efecto de
la fricción fluían hacia el y ahí quedaban. Cuando la botella no podía admitir
más carga se la desconectaba, se la aislaba y las cargas que poseía eran
almacenadas para uso futuro. El moderno capacitor, como se vio anteriormente,
emplea el mismo principio que la botella de Leyden; posee dos capas conductoras
separadas por un aislador.
Energía cinética:
La energía cinética es una forma
de energía, conocida como energía de movimiento. La energía cinética de un
objeto es aquella que se produce a causa de sus movimientos que depende de la
masa y velocidad del mismo. La energía cinética suele abreviarse con las letras
"Ec" o "Ek". La palabra cinética es de origen griego
“kinesis” que significa “movimiento”.
La energía cinética se representa
a través de la siguiente fórmula: Ec= ½ mv². La energía cinética se mide en
Julios (J), la masa en kilogramos (kg) y la velocidad en metros sobre segundos
(m/s).
Como tal, la energía cinética
está ligada a otros conceptos de la física como: trabajo, fuerza y energía. La
energía solo puede llamarse cinética cuando el objeto se pone en movimiento y,
al chocar con otro pueda moverlo originando un trabajo y, la fuerza puede
referirse como la posibilidad que tiene un cuerpo de producir daños a otro. Una
vez lograda la activación del cuerpo, el mismo puede mantener su energía
cinética excepto si aplica al cuerpo un trabajo negativo o contrario de la
magnitud de la energía cinética para que regrese a su estado inicial o de
reposo.
La energía cinética puede
originarse a partir de otras energías o convertirse en otras formas de
energías. En el caso de los carros de una montaña rusa alcanzan energía
cinética cuando están en el fondo de su trayectoria pero esta se transforma en
energía potencial gravitacional cuando comienza a elevarse. Otro ejemplo es a
través de la energía cinética que permite los movimientos de las hélices se
puede obtener electricidad o, energía hídrica a través del movimiento de agua.
La energía cinética se debe a
William Thomson más conocido como Lord Kelvin en 1849. La energía cinética no
es propia de nuestros días ya que antiguamente existía los molinos de viento
que se utilizaba para muchas actividades, como tarea principal la de moler trigo,
este tipo de instrumentos hace uso de la energía cinética.
Energía cinética de traslación y rotación
La energía cinética de traslación
se presenta cuando las partes de un objeto siguen una misma dirección, por
ejemplo: al caminar, asimismo, un cuerpo suspendido a cierta altura al ser
caído transforma su energía potencial gravitacional en energía cinética
traslacional. A su vez, la energía cinética de rotación, tal como lo indica su
nombre, se presenta cuando las partes de un objeto giran, por ejemplo: un
disco, un yoyo.
Energía cinética molecular
La energía cinética molecular se
puede observar en las moléculas de la materia a temperaturas normales que se
encuentran en un constante movimientos a gran velocidad. En virtud, de la
distribución de Boltzmann se puede deducir el promedio de la energía cinética
de traslación de las moléculas.
Fecha de actualización:
05/01/2017. Cómo citar: "Energía cinética". En: Significados.com.
Disponible en: https://www.significados.com/energia-cinetica/
ENERGÍA ELÁSTICA
La energía elástica es una forma de energía almacenada que surge cuando ciertos materiales se deforman bajo tensión. Imagina un muelle o un resorte: cuando lo estiras o comprimes, está almacenando energía elástica. En cuanto sueltas el muelle, la energía elástica se libera y el muelle vuelve a su forma original.
En esencia, la energía elástica está relacionada con la capacidad de un objeto para volver a su forma original después de ser estirado o comprimido. Esta capacidad de ‘resiliencia’ se debe a las fuerzas internas que actúan dentro del objeto, tratando de devolverlo a su estado original.
Los conceptos clave en torno a la energía elástica incluyen la deformación (el cambio en la forma del objeto), la tensión (la fuerza que causa la deformación), y la constante elástica (una medida de la rigidez del objeto). Comprender estos conceptos es fundamental para entender cómo se almacena y se libera la energía elástica.
Fuente e información completa: https://www.laenergiaesvida.com/energia-elastica/
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