MODULO 6 - LA ENERGÍA, LA FUERZA Y LAS MÁQUINAS - SEPTIEMBRE 5 de 2020

 

LA ENERGÍA, LA FUERZA Y LAS MÁQUINAS

La energía es la capacidad que tienen los cuerpos para realizar un trabajo. El agua cuando cae en forma de cascada, el hombre cuando camina, el aire cuando mueve un molino de viento, los caballos cuando halan una carreta, está realizando un trabajo y por lo tanto tendrán energía.

Clases de Energía

La energía se presenta en dos grandes clases: Potencial y Cinética.

Energía Potencial: Es la energía que presentan todos los cuerpos cuando están en reposo. Un auto estacionado, una manzana en el árbol, una persona lista para saltar de un trampolín, tienen una energía potencial.

Energía Cinética: Es la energía que tienen los cuerpos cuando están en movimiento. 

A mayor masa mayor energía cinética

A mayor velocidad mayor energía cinética

Esto quiere decir que la masa y la velocidad son directamente proporcionales a la energía cinética Un avión en movimiento, un atleta en competencia, un balón en movimiento, etc. Todos ellos presentan energía cinética. La energía potencial para poder realizar un trabajo se debe convertir en energía cinética. Para que la energía potencial que tiene un auto estacionado realice el trabajo de transportar pasajeros, se tiene que transformar en energía cinética.

 Formas de Energía

La energía cinética se puede presentar de muchas formas.

µ  Energía Calórica: Se produce por frotamiento o movimiento de moléculas, en todo trabajo

hay producción de calor.

µ Energía Lumínica: Producidas por las ondas de luz que nos permiten ver los objetos

µ Energía Sonora: Son las ondas que producen sonido, por esta energía es que se produce el lenguaje humano.

µ Energía Eólica: Este tipo de energía es producido por el viento.   Es la que pone en movimiento molinos de viento, los barcos de vela, etc.

µ Energía Térmica: Produce el calor por combustión es producida por el carbón, el petróleo
la gasolina etc.

µ Energía Eléctrica: Es la energía más utilizada actualmente.    Es producida por movimiento o flujo de electrones.

µ Energía Biológica: Se presenta en forma de A.T.P. Como producto de la oxidación
biológica de la glucosa (azúcar) en el proceso de la respiración. Permite el movimiento
muscular, la digestión, la circulación. Es la originada a partir de los alimentos.

EL HOMBRE NECESITA ENERGIA El hombre requiere energía para vivir, para mover, para respirar, para mantener en movimiento el corazón, para que circule la sangre en las vena. Se requiere aún estado dormido. ¡La requiere para pensar! Esta energía la deriva de los alimentos.  Los alimentos tienen en cantidades diferentes tres tipos de sustancias: Carbohidratos, grasas o lípidos y proteínas.   Las grasas y los carbohidratos se encuentran en forma de azucares y almidones. Las grasas se obtienen de los animales y de los aceites vegetales; la leche también tiene grasa y carbohidratos, pero además nos suministra proteínas como las carnes y los huevos. El hombre requiere además, energía para el funcionamiento de sus maquinas: carros, plantas eléctricas, electrodomésticos, plantas industriales, etc. Para satisfacer estas necesidades ha usado fuentes como: petróleo, carbón, gas natural, denominadas fuentes no renovables. Otras fuentes de energía son: caída de agua en represas (energía hidráulica), la energía procedente del viento (energía eólica) y movimiento de las olas o de la energía que se puede derivar de altas temperaturas de los volcanes (geotérmica). Dada la creciente necesidad de nuevas fuentes y mayores cantidades de energía, es de esperar que el hombre use toda su inteligencia y poder creador para manejar con prudencia las fuentes de energía de que ahora dispone y para buscar nuevas alternativas y recursos energéticos que garantice a la nuevas generaciones provisiones energéticas suficientes para encarar el futuro sin apremios.

LEY DE LA CONSERVACIÓN  DE LA ENERGÍA

Esta ley fue enunciada por el científico alemán Albert Einstein. La energía nos crea ni se destruye, solamente se transforma.

Que es la Fuerza: Fuerza es todo aquello que es capaz de producir, modificar o cesar el movimiento de un cuerpo, también puede cambiar la forma de un cuerpo.

Máquinas: Una máquina es todo instrumento que se utiliza para aprovechar, regular o dirigir la aplicación de una fuerza.   Las máquinas pueden realizar una o varias de las siguientes funciones:

© disminuir la magnitud de la fuerza necesaria para realizar un trabajo. (Palancas)
© Cambiar la velocidad con la que se realiza un trabajo (engranajes de la bicicleta o de los motores)
© Cambiar una forma de energía en otra (electrodomésticos)

Máquinas simples: Son aquellas que están constituidas por un solo punto de apoyo.

Palancas: Las palancas son una de las máquinas simples más utilizadas y conocidas que existen. Las palancas están constituidas por una barra o estructura rígida con tres puntos:

(P) Potencia (R) Resistencia (PA) Punto de Apoyo que se mantiene fijo.

Clases de Palancas: De acuerdo con la posición que tenga el punto de apoyo, la potencia o la resistencia, las palancas se pueden clasificar en:

Palancas de primer Género
En este tipo de palancas el (PA) está entre la potencia (P) y la resistencia (R)

 

Palancas de Tercer segundo Género
Este grupo de palancas presenta la resistencia (R) en medio del punto de apoyo (PA) y la potencia (P)

 

            Palancas de Tercer Género
            En las palancas de tercer género la potencia (P) se ubica en medio del punto de                     apoyo (PA) y la resistencia.

 

Poleas: 

La polea está formada por un disco que gira al rededor de un eje central y que tiene en la parte extrema un canal en donde se desliza un cable o cuerda. Es fija si el disco va unido a un soporte móvil y si el cable está fijo al menos en uno de sus extremos.
 

Plano Inclinado: 

Esta máquina consiste en una superficie planas rígidas y que forma con el suelo un ángulo menor de 90°. 
Es utilizado para elevar algunos cuerpos a cierta altura. La fuerza que se ha de aplicar es menor a medida que sea menor la 
altura y mayor la longitud del plano.
 

Tornillo:

El tornillo es un plano inclinado en forma de escalera de caracol o espiral. Las aristas ondulares o pasos de rosca de un tomillo, tienen la misma función que el camino en espiral que sube a una colina. Mientras más aristas tengan el tornillo más fácil será atornillarlo.

 Los tornillos tienen como función fijar láminas o superficies obtener presiones como en las prensas y elevar objetos como 
el gato de los automóviles.

Máquinas Compuestas:

 
Son aquellas que resultan de la combinación de varias máquinas simples, tal como ocurre    en    una    grúa

ACTIVIDAD - La energía, la fuerza y las máquinas

De acuerdo al texto anterior y teniendo en cuenta los videos presentes, resolver las siguientes preguntas:

1. ¿Qué es energía?

2. ¿Cuáles son las clases de energía?

3. ¿Qué es energía potencial? De ejemplos

4. ¿Qué es energía cinética?

5. Complete las siguientes frases:

                A mayor ____, mayor _______ potencial

                A mayor _________, mayor energía ________

6. Escriba la definición de cada una de las siguientes formas de energía:

            Energía lumínica

            Energía sonora

            Energía eólica

            Energía térmica

            Energía eléctrica

            Energía biológica

7. Lea el cuadro titulado “ El hombre necesita energía” y responda las siguientes preguntas:

            a. ¿Cuales son los tres tipos de sustancias que tienen los alimentos?

            b. ¿En qué forma se encuentran los carbohidratos?

            c.¿De donde se obtienen las grasas?

           d.¿Cuáles son las fuentes de energía que el hombre ha usado para satisfacer sus             necesidades?

8. ¿Qué dice la ley de la conservación de la energía?

9. ¿Qué es fuerza?

10. ¿Qué es una máquina?

11. ¿Cuáles son las funciones que pueden realizar las máquinas?

12. ¿Qué son máquinas simples?

13.  ¿Qué son y como están constituidas las palancas?

 14. Dibuje una palanca y ubique sus tres puntos

15. ¿De acuerdo a que características se clasifican las palancas?

            Dibuje y escriba la definición de las palancas de primer, segundo y tercer género

16. ¿Cómo está formada una polea?

17. ¿En qué consiste un plano inclinado y para que es utilizado?

18. ¿Qué es un tornillo?

19. ¿Qué son máquinas compuestas? De un ejemplo.

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