Fundamentos de la Energía: Conceptos, Transformaciones y Principios Físicos

Concepto y Origen de la Energía

La palabra energía proviene de un término griego que significa capacidad de acción. Los cambios se producen debido a la interacción entre cuerpos o entre sistemas materiales.

Definición

Es una magnitud física que representa la capacidad que tiene un sistema material para producir cambios en otro sistema material, o sobre sí mismo. Se mide en julios (J).

Características Fundamentales

• Se transforma: Una forma en la que se manifiesta la energía es el movimiento (un objeto en movimiento tiene capacidad para producir cambios en otros objetos). Una característica esencial es la posibilidad de transformarse de unas formas a otras.
• Se transfiere: La energía se transfiere entre cuerpos (pasa de unos a otros) o entre partes de un sistema material.
• Se conserva: En cualquier cambio, físico o químico, la energía ni se crea ni se destruye, solo se transfiere y se transforma.

Principio de Conservación y Clasificación de Sistemas

Los sistemas materiales, según puedan intercambiar energía y materia con su entorno, se clasifican en:

• Abiertos: Si pueden intercambiar materia y energía con el entorno.
• Cerrados: Si pueden intercambiar energía, pero no materia.
• Aislados: Si no pueden intercambiar ni materia ni energía.

Manifestaciones de la Energía

• Energía mecánica: Es la suma de dos energías: Ec (cinética) y Ep (potencial).
• Energía potencial gravitatoria: Es la energía que tiene un cuerpo por estar bajo la acción de la fuerza de atracción gravitatoria.
• Energía eléctrica: Es la energía asociada a una corriente eléctrica.
• Energía química: Es la energía asociada a los enlaces químicos que mantienen unidos los átomos en una sustancia pura.
• Energía nuclear: Es la energía asociada a los cambios que experimentan los núcleos de algunos átomos.
• Energía térmica: Es la energía que posee un cuerpo, o un sistema material, debido al movimiento o agitación desordenada de las partículas que lo constituyen.

Formulario de Referencia

Energía Mecánica

• Em = Ec + Ep
• Ec = (m · v²) / 2
• Ep = m · g · h

Unidades de Medida

• Masa: kg
• Velocidad: m/s
• Gravedad: m/s²
• Altura: m

Fórmulas Adicionales (Tema 5)

• Fuerza: F = m · a
• Peso: P = m · g
• Espacio: e = sf - so
• Velocidad: v = e / t
• Fuerza elástica: Fa = k · x