ENERGÍA PARA TRANSFORMAR

A trabajar con la energía Las fuentes de energía son sistemas que actúan de diferentes maneras para provocar cambios en las cosas. Por eso se dice que la energía se manifiesta en diferentes formas. Por ejemplo, la energía que transmite el Sol o un foco se manifiesta en forma de luz y calor; la que se transmite al soplar con un silbato se manifiesta como energía sonora. También hay energía que se manifiesta en el movimiento de una pelota al rodar por el piso y en el movimiento de una persona cuando camina, y recibe el nombre de energía mecánica. Existen otras formas en las que la energía se manifiesta. Hay energía eléctrica, como la que hace funcionar una radio o un televisor. Al quemar un combustible como el petróleo o la madera se manifiesta su energía química. Hay energía calorífica, como la que transmiten una estufa y un calentador. Se dice que todas ellas son formas de energía porque pueden utilizarse para producir cambios en la forma, el movimiento o la temperatura de los objetos. Energía sonora Una característica muy importante de la energía es que se transforma. La energía química de un cerillo se transforma en energía luminosa y en energía calorífica cuando se quema. La energía eléctrica que requiere una radio para funcionar se transforma en energía sonora. La energía calorífica que utilizamos para calentar agua en una olla se transforma en energía mecánica cuando la tapa se mueve y el vapor se escapa. Podemos resumir algunas ideas que hemos revisado, con el siguiente mapa de conceptos: ¿En qué se transforma? En la figura siguiente puedes encontrar muchos ejemplos en los que la energía se transforma. Obsérvala con cuidado y escribe en tu cuaderno en dónde se producen este tipo de cambios: ¿Qué otro tipo de transformaciones observas? Coméntalo con tus compañeras y compañeros. ¿SABÍAS QUE... la energía solar también puede transformarse en energía eléctrica? Para ello se usan las celdas solares que contienen piezas de metal recubiertas con materiales como el silicio. El silicio es un elemento que se encuentra en la arena y en otros minerales. Las celdas solares utilizan la energía luminosa que reciben del Sol para generar electricidad. En el cuerpo humano la energía también se transforma de manera constante. Los alimentos son el combustible para el cuerpo humano. La que obtenemos durante la combustión de los azúcares y grasas presentes en los alimentos se utiliza para mantener el funcionamiento de los aparatos y sistemas del cuerpo. Parte de esta energía se aprovecha en una gran cantidad de actividades, como caminar, correr, leer y estudiar. La combustión de las sustancias alimenticias permite transformar energía química en energía mecánica, que se manifiesta cuando los órganos del cuerpo o los músculos se mueven. Esta energía puede transmitirse a otros objetos para hacer que se desplacen, por ejemplo, para mover una mesa y levantar un lápiz del suelo. De manera similar, una grúa aprovecha la energía que transmite su combustible para mover objetos pesados. Transmitir energía mecánica a un objeto requiere de la aplicación de una fuerza que lo mueva de un sitio a otro. Cuando esto sucede, se dice que se hace trabajo mecánico. Por ejemplo, si empujas un carro de supermercado y logras moverlo en la dirección en la que aplicas la fuerza, estarás haciendo trabajo mecánico. Pero si sostienes un anaquel que se te viene encima sin lograr regresarlo a su lugar, no harás ningún trabajo mecánico, por más esfuerzo que hagas. Ejemplos de trabajo mecánico En la vida diaria usamos el término trabajo para muchas cosas: “Tengo mucho trabajo”, “mi mamá trabaja como doctora en un hospital” o “me cuesta trabajo leer”. Es importante que recuerdes que, en estos casos, no se está hablando de trabajo mecánico. Para hacer trabajo mecánico hay que aplicar una fuerza sobre un objeto y lograr que éste se desplace en la dirección de la fuerza. ¿Quién hace trabajo mecánico? No siempre que se aplica una fuerza sobre un objeto se hace trabajo mecánico. Para hacer trabajo mecánico se requiere aplicar una fuerza y que el objeto se mueva en la dirección en que lo jalan o lo empujan. Para entenderlo mejor, tu maestra o maestro pedirá a cuatro alumnos que pasen al frente a realizar una de las siguientes actividades: ¿Quién está aplicando alguna fuerza durante la actividad? ¿Quién de ellos sí hace trabajo mecánico? ¿Quién no lo está haciendo? ¿Por qué? ¿Qué otras actividades se te ocurren donde se aplica una fuerza sobre un objeto pero no se realiza ningún trabajo mecánico? Coméntalo con tu maestro o maestra y con tus compañeras y compañeros. ¿Qué beneficios y qué problemas crees que se originaron con el desarrollo de las máquinas de vapor durante la Revolución Industrial? Gracias a las investigaciones de los físicos, químicos e ingenieros durante el periodo conocido como Revolución Industrial, a finales del siglo xviii y principios del siglo xix, hoy se sabe cómo aprovechar la energía de los combustibles para realizar trabajo mecánico. En esa época se descubrió que la energía química de los combustibles podía transformarse en energía calorífica para calentar agua y convertirla en vapor. La energía de movimiento del vapor era aprovechada, entonces, para hacer trabajo mecánico y mover las turbinas de grandes máquinas. Así surgieron las máquinas de vapor que impulsaron el desarrollo de algunos países durante la Revolución Industrial.