Energía, Ondas, Sonido y Luz: Conceptos y Propiedades
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Energía: Definición, Tipos y Propiedades
La energía es una propiedad de la materia que puede producir diferentes cambios en esta. Puede transformarse y posee la capacidad de producir trabajo. Ni se crea ni se destruye, solo se transforma y pasa de unos cuerpos a otros.
Conversiones de Unidades
- km/h a m/s: Multiplicar por 1000 y dividir entre 3600.
- g a kg: Dividir entre 1000.
- km a m: Multiplicar por 1000.
Fórmulas y Unidades
- Em = Ep + Ec
- W = F x d
- P = m x g
- Trabajo = J (Julios)
- W y P = N (Newtons)
- d y h = m (metros)
- v = m/s (metros por segundo)
- m = kg (kilogramos)
- g = 9,8 m/s2 (aceleración de la gravedad)
Tipos de Energía
- Química
- Mecánica
- Eólica
- Solar
- Nuclear
- Hidráulica
- Eléctrica
- Térmica
Clasificación de las Fuentes de Energía
Renovables
Son aquellas cuyos recursos son ilimitados o se regeneran a medida que los gastamos.
Ejemplos: Sol, viento, agua, biomasa.
No Renovables
Son aquellas fuentes de energía cuyos recursos son limitados y no se regeneran a medida que los usamos.
Ejemplos: Carbón, petróleo, gas natural, uranio.
Propiedades de la Energía
- Transferencia: La energía puede pasar de unos cuerpos a otros.
- Transformación: La energía puede transformarse de un tipo a otro.
- Conservación: La energía ni se crea ni se destruye, solo se transforma.
- Degradación: La energía se degrada, es decir, pierde calidad en las transformaciones.
Energía Mecánica, Potencial y Cinética
- Energía Mecánica (Em): Es la que posee un cuerpo a causa de su posición o de su velocidad.
- Energía Potencial (Ep): Puede deberse a la altura a la que se encuentra un cuerpo (potencial gravitatoria), o a la acumulada en un medio elástico, como un muelle o una pértiga (potencial elástica).
- Energía Cinética (Ec): Es la que se debe a la velocidad del cuerpo.
Conservación de la Energía Mecánica
Si no hay fuerzas de rozamiento, la energía mecánica (potencial + cinética) de un cuerpo se conserva. Si hay fuerzas de rozamiento, una parte de la energía se disipa en forma de calor.
Ondas: Características y Tipos
Una onda es una perturbación que se propaga transportando energía sin transportar materia.
Características de las Ondas
- Período (T): Es el tiempo que tarda una partícula en hacer una oscilación completa (en el caso del barquito, en subir y bajar).
- Amplitud (A): Es la máxima distancia que separa la partícula desde su posición de equilibrio. En el caso de la ola, la altura que alcanza.
- Frecuencia (f): Es el número de oscilaciones que da la partícula en un segundo. Se mide en Hercios (Hz). Si sube y baja dos veces por segundo, su frecuencia es 2 Hz.
- Longitud de onda (λ): Es la distancia entre cresta y cresta.
- Velocidad de propagación (v): Es el cociente entre la longitud de onda y el período. v = λ/T
El Sonido
El sonido se produce al vibrar un cuerpo elástico y puede oírse si hay un medio material, como el aire, que lo propague. Su velocidad de propagación en el aire es de 340 m/s. En los líquidos y sólidos es mayor. Según la frecuencia del sonido, este puede ser audible para unos seres vivos o para otros.
La Luz
La luz se puede propagar en el vacío y por materiales transparentes o translúcidos, como el agua o el vidrio. Su velocidad de propagación en el vacío es de 300 000 km/s. Es la mayor velocidad que existe en el universo. Si descomponemos la luz con un prisma, obtenemos el arco iris, que es la parte visible del espectro de la luz.