TIA: ENERGIA 

NOMBRES Y APELLIDOS COMPLETOS:

En esta TIA usted deberá dar cuenta del estudio y comprensión de lo estudiado en los Recursos de la Página 1 de la Actividad de EAE 3: Aplicando fuerzas internas y externas en términos de trabajo, energía y potencia, así:

1. Luego de haber leído detenidamente el texto y realizado las animaciones que se presentan en el OIA.<Trabajo y Energía>. en la sección La Energía a través de la Historia, relata la historia de la energía en la humanidad.

En los principios de la humanidad, se descubrió que el hombre generaba energía desde su propio esfuerzo físico y en algunos casos se ayudaba de animales.

En la Edad de Piedra (se llama así, porque el hombre fabricaba utensillos de piedra) el hombre paleolitico utilizo la madera para generar el fuego y utilizo los combustibles vegetales para satisfacer su necesidades de energia (calor). A medida que paso el tiempo se fueron creando aldeas, ciudades, y a medida que crecian hubo mayor demanda de energía.

En la Edad del Bronce se destaco la metalurgia y las velas.

Hasta el siglo XVIII (1era. Revolución Industrial) los unicos sistemas mecanicos que se utilizaban, para obtener energía eran los molinos de viento y los de agua.

En la I Revolución Industrial, la máquina de vapor marca el origen. La utilización del carbón era clave para generar energía.

Máquina de vapor

Locomotora de Stephenson

La utilización de las máquinas a vapor desplazo las que se utilizaban a base de las fuerzas de origen animal, para comenzar una generación de empleo industrial en el transporte. El problema es que consumía demasiado carbón para que sea rentable y la demanda cada vez era mayor.

Debido a ello, la búsqueda de nuevas fuentes de energía eran el objetivo de las empresas y los países.

En 1941 se establece el primer yacimiento petrolífero en Irán, por parte de los ingleses. La comercialización del petróleo y sus derivados fue cada vez mayor y más aun en los tiempos de la segunda guerra mundial.

Luego, entre 1970 y 1980 nos encontramos con la gran crisis del petróleo. Los países árabes le cortaron el suministro de crudo a USA y el precio del petróleo se multiplico por más de 19 veces su precio original. La crisis del petróleo le da lugar nuevamente a la fuente de energía derivada del carbón. Se volvía a utilizar el carbón y ahora en la industria y en centrales eléctricas.

Todos conocemos lo que es la electricidad, pero vamos a repasar algunos conceptos.

En 1879 Edison fabricó la primera bombilla. En 1882 construyo la primera central eléctrica, que funcionaba a base de máquinas de vapor y generaba lo suficiente para hacer funcionar 7.200 bombillas. La electricidad es una forma de energía. Es un bien de consumo sumamente imprescindible en la sociedad. Nuestros servicios básicos dependen de la electricidad (luz, transporte, electrodomésticos, usos industriales,…) Sabemos que no es almacenable; es necesario generarla, transportarla y suministrarla en el mismo momento en que se demanda su uso.

A fines del siglo XIX y principios del XX (entre 1875 y 1902) comenzó la era de la electricidad al inventarse el transformador y con el la corriente alterna. Con el transformador se pudo transportar largas distancias y de esa manera el consumo fue masivo.

Entrando a la evolución del aprovechamiento de la energía renovable podemos decir que, como antecedente histórico encontramos la navegación a vela, que empleaba energía eólica. Luego aparecieron la utilización de los molinos del viento y luego los molinos de agua (energía hídrica). Lamentablemente, se fue dejado a un lado con el fenómeno de la Revolución Industrial que la mayor utilización de energía era a base de combustibles fósiles.

Pero vamos a tratar, en especial, la historia de la energía Termo Solar y Fotovoltaica.

Sobre la ENERGÍA TERMO SOLAR, podemos decir que sus comienzos son desde los últimos años del siglo XIX (1890). Un recipiente con agua bajo el sol directo dio origen a los primeros calentadores solares.

2. Luego de haber leído detenidamente el texto y realizado las animaciones que se presentan en el OIA.<Trabajo y Energía>. en la sección Concepto de Energía, explique que es energía.

La Energía es la capacidad que posee un cuerpo para realizar una acción o trabajo, o producir un cambio o una transformación, y es manifestada cuando pasa de un cuerpo a otro. Una materia posee energía como resultado de su movimiento o de su posición en relación con las fuerzas que actúan sobre ella.

Diversos recursos naturales o fenómenos de la naturaleza son capaces de suministrar y brindar energía en una cualquiera de sus formas, por lo que se les considera fuentes naturales de energía o recursos energéticos. Existen dos tipos, las fuentes renovables, las cuales al usarlas no se agotan, como la luz de Sol, el viento, las lluvias, las corrientes de los ríos, etc.; y las fuentes no renovables, que se agotan cuando son empleadas, como el petróleo, el gas natural o el carbón.

La energía se manifiesta continuamente a nuestro alrededor, y se presenta en la naturaleza bajo muchas formas; energía cinética (energía que tiene un cuerpo en movimiento), energía potencial (energía que tiene un cuerpo originada por su posición en el espacio), energía eléctrica (capaz de encender un bombillo o hacer funcionar un motor), energía química (contenida en pilas y baterías, en los combustibles o en los alimentos), energía térmica, nuclear, eólica, hidráulica, mecánica, radiante o electromagnética, entre otras.

3. Luego de haber leído detenidamente el texto y realizado las animaciones que se presentan en el OIA.<Trabajo y Energía>. en la sección Energía Cinética, explique que es la energía cinética.

En física, la energía cinética de un cuerpo es aquella energía que posee debido a su movimiento. Se define como el trabajo necesario para acelerar un cuerpo de una masa determinada desde el reposo hasta la velocidad indicada. Una vez conseguida esta energía durante la aceleración, el cuerpo mantiene su energía cinética salvo que cambie su velocidad. Para que el cuerpo regrese a su estado de reposo se requiere un trabajo negativo de la misma magnitud que su energía cinética. Suele ser simbolizada con letra E- o E+ (a veces también T o K).

4. Luego de haber leído detenidamente el texto y realizado las animaciones que se presentan en el OIA.<Trabajo y Energía>. en la sección Energía Potencial, explique que es la energía potencial.

La Energía Potencial es la capacidad que tiene un cuerpo para realizar un trabajo de acuerdo a la configuración que ostente en el sistema de cuerpos que ejercen fuerzas entre sí, es decir, la energía potencial es la energía que es capaz de generar un trabajo como consecuencia de la posición de un cuerpo. A la misma puede considerarla como la energía almacenada en el sistema o la medida de un trabajo que el sistema puede ofrecer.

Entonces, se supone que cuando un cuerpo se moviliza con relación a un cierto nivel de referencia estará en condiciones de acumular energía.

5. Luego de haber visto y analizado el video denominado “Teoría de Energía”, establezca las unidades y las conversiones para la energía.

6. Luego de haber visto y analizado el video denominado “Energía Mecánica” explique la energía mecánica.

La energía mecánica es aquella en la que se toma en cuenta el movimiento de los cuerpos y la posición que representan ante otro. Aunque en otros términos también es conocida la energía mecánica como aquel resultado obtenido en la sumatoria de la energía potencial, cinética y elástica, que puede presentar un cuerpo en movimiento, esto es visto más que todo en la formación académica de las personas que estudian física.

7 Luego de haber visto y analizado el video denominado “Energía Mecánica en excel” Construya un programa en la hoja de Cálculo de Google que solucione situaciones problema donde se apliquen los modelos matemáticos de la segunda ley de Newton. Inserte aquí el enlace del libro de Cálculo de Google.