LA ENERGÍA Y SUS CLASES

 

I.- UNIDAD DE TRABAJO: LA ENERGÍA

II.-PROGRAMA INFORMACIÓN:

1.- Concepto de Energía

2.- Materia y energía

3.- Fuentes de energía

4.- Tipos de energía

5.- Transformación de la energía

6.- Unidad de la energía

III.- OBJETIVOS.- Comprenden que la principal fuente de energía proviene del sol. Explican y definen cada una  de las formas de energía potencial y cinética.

IV.- MOTIVACIÓN Y APREHENSIÓN.- Los alumnos observan una calculadora solar, una pila, un encendedor, etc. Observan y describen  los objetos que han traído  y comparan el uso  de la  y brindan ejemplos diversos, desarrollan el contenido transversal  sobre ciencia y ambiente y la calidad de vida

V.- ADQUISICIÓN  Y RETENCIÓN.-

1- CONCEPTO DE ENERGÍA.- Es la capacidad  que tienen todos los cuerpos  para producir trabajo, es decir generar diversas actividades como el movimiento.

                                               Posee                                      que permite su transformación

2.- LA UNIDAD DE LA ENERGÍA.-  En el Sistema Internacional del Unidades (SI), la energía se mide   en Joule, en honor al físico ingles James Prescott Joule. Un Joule es la cantidad de energía muy pequeña,. En la práctica se utiliza otra unidad mayor:  el Kilovatio hora (KWH) la equivalencia entre ambas unidades es:

                                  

3.- MATERIA Y ENERGÍA.- En toda materia se encuentra presente alguna  forma de energía. Es decir que materia y emergía son conceptos inseparables. Albert Einstein dijo “La materia se puede convertir en energía y la energía en materia” con su famosa ecuación:

4.- FUENTES DE ENERGÍA.- Son los componentes de la naturaleza de las cuales  pueden obtenerse energía para ser utilizados por el hombre. La principal fuente  de energía es el sol. Se clasifican en:

A).- RENOVABLES.- No contaminan, renovables y  no convencionales

·         Energía solar

·         Energía eólica(viento)

·         Energía de la biomasa(Fotosíntesis)

·         Energía de la  marea

·         Energía hidráulica(agua)

B):_ NO RENOVABLES.- Contaminan, no renovables y convencionales

·         Energía nuclear ( fusión y fisión nuclear)

·         Energía fósil (Carbono, Petróleo, Gas)

5.- CLASES DE ENERGÍA.- En la naturaleza, la energía se manifiesta en forma muy diversa. Podemos clasificarla en:

·         Energía Mecánica

·         Energía Química

·         Energía Nuclear

·         Energía luminosa

·         Energía Calorífica

·         Energía Eléctrica

·         Energía magnética

·         Energía sonora

·         Energía radiante.

A).- ENERGÍA MECÁNICA.- Es la energía que nace de un cuerpo en movimiento. Se utiliza al accionar una pelota, levantar un cuerpo , recorrer un espacio. Lo producen los cuerpos que están en movimiento  y ocasionan transformación en la velocidad de los cuerpos etc.  Se clasifica en :

·         Energía Cinética (E.c).- Es la capacidad  que poseen los cuerpos y partículas para realizar trabajo cuando esta en movimiento. Ej.

o   La energía que  tiene una corriente de agua

o   La energía del viento

o   La energía de un proyectil lanzado

NOTA: Las fórmulas de  la energía cinética son:

	Ec= ½ m . v2.
			Ec=  m . v2            2

 

 

 

EJERCICIO 1.- ¿Cual será la energía  cinética desarrollada  con un camión de  2 toneladas que en su recorrido  va a 100 Km/h?

Solución:                                                       Datos:

Ec= Energía cinética en Joule                        m= 2 toneladas  =  2000 kg

M= Masa en Kg                                             v = 108 Km/h =  30 m/s

V= Velocidad en m/s                                    Ec=   ¿

                                                                       Ec= m . V² 

                                                                                  2

                                                                       Ec = 2000 kg x (30m/s)²  =  900 000 joules

                                                                            2

EJERCICIO 2.- Un proyectil disparado por un cañón  pesa  19,62 kg F.  y tienen una velocidad  de 400 m/s  ¿Que trabajo(energía) es capaz de efectuar?

SOLUCIÓN

Datos                                                             Formula

P = 19,62 kg F = N                                                   Ec=  m , v²

v= 400 m/s                                                                            2

Ec = ¿                                                            Ec =   1. 99 kg  x  (400)² 

M=  P/g   = 19,62 Kg F = 1,99 kg                                        2

                     9.82 m/s²                                    Ec = 159 200 joules

·         Energía Potencial.(E.p)- Es la energía que  pose un cuerpo en reposo y pueden ser:

o   Por su posición.- El agua que se encuentra al borde de una catarata

o   Por su condición.- Un resorte presionado

o   Por su  composición.- Una sustancia inflamable. (gasolina)

NOTA:.- Se puede  medir la energía potencial de un cuerpo con la energía que puede realizar  y dependiendo de su espacio  y la  altura, por lo tanto  su formula será:

F = Fuerza e = Espacio P = Peso h= altura m= masa g= gravedad Ep= Energía potencial

Ep= F. e

Ep= P. h

Ep= = m. g . h

                                                                                                         

 

 

 

 

 

 

 

B).- ENERGÍA QUÍMICA.- Es la energía que se encuentra almacenada en muchas sustancias químicas como los alimentos, gasolina, el alcohol, la madera, la mezcla de ácidos, etc.. Ejem.  La energía generada por los músculos, la respiración celular

C).- ENERGÍA NUCLEAR.- Es la energía existente en el núcleo de los átomos. Esta forma  de energía  es de poder extraordinario y recién  se ha comenzado a utilizar. Cada estrella es un horno nuclear y constituye una fuente inagotable de energía.- Se pueden liberar mediante la fisión o la fusión  nuclear.

·         Fisión Nuclear.-  En el núcleo atómico las partículas están unidas entre si por  la fuerza muy interna, pero algunos neutrones  pueden escapar del núcleo y golpear otros núcleos mas pequeños y producir nuevas fisiones  originando una reacción en cadena. Ejemplo  

·         Fusión Nuclear.- Cuando los núcleos atómicos se fusionan con otras originando núcleos mas grandes. Esta fusión depende de millones de  grados de temperatura que participan  de igual cantidad de energía

D).- ENERGÍA RADIANTE.-  Es la energía que vemos en forma de luz. Es emitido por el sol y las estrellas. Además de la luz,  la radiación puede  no ser visible como los rayos X y los rayos infrarrojos y ultravioletas.

E):- ENERGÍA CALORÍFICA.- Los produce generalmente el sol, pero también  producto de una reacción química

F):_ ENERGÍA  ELÉCTRICA.-  Esta energía se establece mediante  el flujo de electrones a o largo  de un conducto. Las células nerviosas producen un cambio de energía electro química en la pared de la célula para permitir su funcionamiento

G).- ENERGÍA MAGNÉTICA.- Es la energía de los imanes, de la corriente eléctrica o de ambas, y puede trasmitirse por conductores para accionar motores, iluminar, refrigerar, etc.

H).- ENERGÍA SONORA.- Proviene esta energía de sonido  que produce las vibraciones de onda. Pueden ser  ultrasonidos, no percibidos por el ser humano

VI.- ACTIVIDADES

1.      ¿En que casos  observas  que la energía se libera  en forma de calor?

2.      ¿Que diferencias puedes establecer entre energía radiante  y la energía térmica?

3.      ¿A que se le considera como materiales conductores?

4.      ¿Que instrumentos se necesitan para aprovechar  la energía eólica?

5.      ¿Porque los valles inter andinos son las zonas más cálidas de la sierra?

6.      ¿De que manera las plantas utilizan directamente  la energía solar?

7.      ¿Como conseguimos que un metal aumente su volumen?

8.      ¿Para que empleamos el termómetro atmosférico?

9.      ¿Que tipo de  cambio  consideramos  que es la fotosíntesis?. ¿Será un cambio químico, físico o que?

10.  ¿En el Perú funciona alguna central nuclear? ¿Donde se encuentra  ubicada?

11.  ¿Que diferencias encuentra entre fusión y fisión nuclear?

12.  ¿Cual es la tecnología que  a utilizado el hombre para obtener  energía eléctrica?. Explica como funciona. Realiza un mapa conceptual acerca de  la energía