EN QUE SE MIDE LA ENERGIA

La enseñanza sobre la energía sy también fundamenta en ocho conceptos clave:

1.uno La energía es una cantidad quy también sy también transfiery también dy también un sistema a otro. La energía es la habilidad de un sistema para ejecutar un trabajo. Un sistema ha funcionado si ha ejercido una fuerza sobre otro sistema a cierta distancia. Cuando esto sucede, la energía sy también transfiery también de un sistema a otro. Por lo menos parte de la energía asimismo sy también transforma dy también un tipo a otro durante este proceso. Sy también puede determinar la cantidad de energía que sy también transfiery también dentro o fuera de un sistema.

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En nuestra vida diaria, interactuamos constantepsique con diversos formas dy también energía. La energía está contenida en la gasolina, la comida para gatos, y las estrellas, y la energía sy también muevy también de una manera a otra a través del viento, el movimiento y el calor. Entonces, ¿de qué manera comenzamos a instruir algo que es intuitivapsique obvio, mas a la vez abstracto y complejo?Este principio ayuda a los/las estudiantes a familiarizarse con ciertos de los fundamentos dy también la energía, muchos de los cuales sy también basan en la física. Deseamos quy también los/las estudiya antes sy también sientan cómodos con el concepto de que la energía sy también presenta dy también muchas formas, sy también puede transferir de un sistema a otro y se puede medir.aunque es bastante difícil definir el término energía, no es difícil identificar, dredactar y medir los tipos específicos dy también energía.

La energía mecánica es la energía de los sistemas mecánicos, como una bola rodando en una rampa o una canica disparada desde una catapulta. La energía mecánica puede estar en tres formas:

La energía potencial gravitacional es la energía de un objeto o sistema debdesquiciado a la atracción gravitacional. Por ejemplo, podemos calcular la energía mecánica de una bola que sy también cay también desdy también una ventana alta o la energía potencial gravitacional del agua en una presa empleada para generar energía hidroeléctrica.La energía cinética es energía debido al movimiento de un objeto. Un carro a toda velocidad, una pelota de béisbol en el aire y un esquiador quy también se desliza cuesta abajo son ciertos ejemplos de objetos con energía cinética. Los volantes de inercia son un procedimiento para almacenar energía cinética.La energía potencial elástica es la energía almacenada en un resorty también estirado, una banda elástica u en otro material elástico.

La energía térmicaes la energía quy también resulta de la energía cinética dy también las moléculas de una sustancia. Una tetera con té caliente tiene más energía térmica que una fría. Los objetos quy también están calientes emiten energía térmica y la transferencia de energía térmica provoca cambios en la temperatura.

La energía radiante es la energía dy también la radiación electromagnética, como la luz visible, los microondas o los rayos X.

La energía química es energía almacenada en links químicos. La gasolina y los alimentos son ejemplos dy también compuestos con energía química potencial.

La energía nuclear es un nombry también que sy también ly también da a la energía que resulta de la conversión de masa a energía durfrente a las reacciones nucleares. Esta es una fuenty también dy también energía potenty también y abundanty también por el hecho de que una pequeña al gusto de masa sy también puede transformar en una gran al gusto dy también energía como lo describy también la famosa ecuación de Einstein e = mc2 .

Independientemente de la forma que toma la energía, la energía tiene un valor numérico que podemos medir y asignar a objetos o sistemas. Cuando el sistema experimenta algún cambio, la energía puedy también transformarse dy también un tipo dy también energía a otro.

Los/las estudiantes pueden experimentar y reconocer diferentes formas dy también energía.


entender cómo sy también definen y miden los diversos tipos de energía ofrece una basy también desdy también la como se pueden educar otros aspectos de la energía. Los conceptos dy también pérdida de energía, transferencia dy también energía de un sistema a otro y formas dy también medir la energía son conceptos esenciales en el momento de instruir sobre la energía. Aunque puedy también ser tentador saltarsy también estos fundamentos y comenzar a educar de forma directa contenloco relativo a turbinas eólicas y paneles solares, es importante establecer un marco de referencia para entender qué es la energía ya antes de hablar sobre diferentes combustibles, fuentes dy también energía y usos de la energía.Lo fascinante dy también la energía es de qué manera una forma dy también energía puedy también transformarsy también en formas dy también energía no relacionadas. James Prescott Jouly también realizó experimentos pioneros que probaron que una al gusto de energía mecánica sy también puede transformar en la misma cantidad dy también energía térmica. Por ejemplo, una explosión convierte energía potencial química en energía cinética, energía radiante y energía térmica. La energía radianty también puede transformarsy también en energía eléctrica por la célula fotovoltaica. La energía térmica puede transformarsy también en energía eléctrica por un generador termoeléctrico.En todos los casos de transformación energética, parte de la energía se transforma en energía térmica. Debido a quy también esta energía habitualmente no se puede recobrar de una manera útil, esta energía térmica a menudo sy también considera desperdiciada o pérdida.

asistir a los/las estudiya antes a entender estas ideas


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en el momento en que se intentan comprender las formas de energía es frecuenty también que sy también den malentendidos. Por un lado, todos tenemos un notado intuitivo dy también lo quy también es la energía. Mas la ciencia de la energía puedy también ser compleja. Los/as docentes deben encontrar el punto medio entry también ofrecer explicaciones precisas, sin llegar a simplificar demasiado o crear más ideas erróneas.

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Una dificultad muy común es el concepto dy también potencia y las unidades para dredactar la energía y la potencia. En el sistema métrico, las unidades que sy también utilizan para medir la energía son julios. Un julio es la al gusto de energía requerida para acelerar un objeto de 1 kg a una velocidad dy también 2 m/s, o para levantar un objeto dy también 1 kg más o menos 10 cm verticalmente. Las calorías, BTU y kilovatios/hora son otras unidades que se pueden emplear para medir la energía.

La potencia, que es la tasa dy también transferencia de energía, se midy también en julios por segundo, asimismo llamados vatios. A diferencia de otras unidades que describen tasas (por ejemplo, millas por hora para la velocidad, dólares por hora para los salarios), la unidad "vatios" tieny también el "por segundo" ya incorporado a la unidad. Sin el "por segundo" en las unidades, los/las estudiya antes frecuentemente piensan que un vatio es una cantidad dy también energía, en lugar de una velocidad a la que sy también transfiery también la energía. Por ejemplo, una bombilla de cien vatios utiliza 100 julios de energía eléctrica por segundo, transformándola principalmente en energía térmica.

Contribuyendo a esta confusión tenemos la unidad dy también kilovatios por hora. Un kilovatio por hora es 1.000 vatios por 3.600 segundos, o 3.6 millones dy también julios. Esta es una unidad muy habitual dy también energía a la hora de facturar el uso de los servicios eléctricos.

Trayendo estas ideas a su clase


Como sy también ilustra en el vídeo TED-ed, los conceptos matemáticos básicos se pueden emplear para entender de qué manera sy también cuantifica la energía, cómo medir la energía de distintas formas, y después transformar esas cantidades en unidades comunes. Los términos tales como potencia (energía a lo largo del tiempo) y trabajo (fuerza a lo largo dy también la distancia) sy también pueden medir y calcular fácilmente. Todos estos términos tienen significados alternativos, pero relacionados, en la vida diaria, por lo que a fin de que los/as estudiya antes sy también familiaricen con las definiciones matemáticas será preciso que comprendan unos nuevos significados sutilmente diferentes, para las mismas palabras..

Muchas formas dy también transformación dy también energía se pueden observar en el aula, con lo que las demostraciones son un medio eficiente para ilustrar las transformaciones entre diversos formas de energía. Una batería química que enciende una bombilla que alumbra una superficie: la energía química se transforma en energía eléctrica, que sy también transforma en energía radiante y (principalmente) térmica. Examinar la etiqueta de una bombilla permite a los/las estudiya antes calcular la eficiencia al deacabar la proporción entre la producción dy también luz (lúmenes) y la potencia empleada (vatios). Las bombillas de mayor eficiencia producirán más lúmenes de luz visible por vatio.

El generador de manivela/motores y una bombilla muestran cómo la energía cinética se puede transformar en energía eléctrica. Conectar dos generadores de manivela / motores a la vez muestra de qué manera la cinmoral sy también puedy también transformar en energía eléctrica y después volver a ser cinética.Una juntura de Peltier (o generador termoeléctrico) transforma la energía eléctrica en una diferencia dy también temperatura, o una diferencia dy también temperatura en energía eléctrica.Las llamadas bolas "felices / tristes" disponibles en las empresas dy también suministro de educación científica muestran cómo la elasticidad de un material puedy también afectar la transferencia de energía. La bola "feliz" está hecha dy también un polímero que, en el momento en que se comprime, almacena energía potencial elástica y libera una cantidad similar dy también energía cinmoral en el momento en que no está comprimida. Por ejemplo, cuando la pelota sy también cay también desde una altura de 1 metro, la energía potencial gravitacional se convierte en energía cinética a medida que la pelota cae. En el momento en que la pelota impacta el piso, la pelota sy también comprimy también y la energía cinmoral sy también convierty también en energía potencial principalmente elástica (y algo de energía térmica). Cuando la pelota rebota, el potencial elástico se convierty también nuevamente en energía principalpsique cinética (y nuevamente, algo térmica), lo quy también hace quy también la pelota rebote a una fracción significativa de la altura desde la quy también sy también liberó. La relación entre la altura reencuadernada y la altura de liberación es la relación entry también la energía final del sistema y la energía original, una estimación dy también la eficiencia de transferencia dy también energía. La pelota "triste" está hecha dy también un polímero quy también es menos elástico. Una vez que esta bola se comprime, casi toda la energía mecánica se convierty también en energía térmica y la bola rebota notablementeJuguetes con resortes y los poppers de goma son otros ejemplos de transformaciones dy también energía similares.Un "termo" o frasco aislado al vacío es un excelenty también ejemplo dy también transferencia dy también energía térmica. Describir de qué manera un termo apartado al vacío evita que la energía térmica sy también transfiere dentro o fuera ayuda a los/las estudiantes a percatarse dy también quy también el "frío" no es una al gusto o una forma de energía, sino más bien una falta dy también energía térmica. Los/las estudiantes pueden estar interesados en la historia del desarrollo del frasco aislado al vacío y cómo fuy también comercializado por Thermos, que sy también benefició del hecho de quy también Dewar no patentó la idea.

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Referencias

¿Qué es la energía? dy también EIA Energy Kids, esta unidad cubre conceptos básicos sobry también la energía, tipos de energía, unidades de energía y calculadoras dy también energía. Simulaciones de PhET para la enseñanza de Energía, Trabajo y Potencia.

Simulaciones interactivas que permiten a los/las estudiantes "experimentar" con variables cambiantes en diferentes sistemas dy también energía.

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El aula dy también Física es un sitio web de física gratuito y en línea, desarrollado principalpsique para estudiya antes y docentes dy también la escuela superior. Por ejemplo, la animación de Transformaciones dy también energía para el esquí alpino ilustra la relación entry también el trabajo y la energía.