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Introducción a la Energía

Planes de Lecciones de Oliver Smith

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Introducción a los Planes de Lección de Energía


La energía no se puede crear ni destruir, y este concepto se conoce como la conservación de la energía. Debido a esto, el universo tiene una cantidad finita de energía que se transfiere de una forma a otra. A principios del siglo XX, Einstein planteó la idea de que la energía y la masa eran intercambiables, lo que condujo a la ecuación más famosa en la ciencia: E = mc 2 . Las actividades en este plan de lección exploran diferentes formas de energía y transferencias de energía a través de la creación de ayudas visuales.


Actividades Estudiantiles para Introducción a la Energía incluyen:



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Antecedentes docentes sobre energía

El físico inglés James Prescott Joule realizó varios experimentos que examinaron la equivalencia del calor y la energía mecánica (suma de energía potencial y cinética). Descubrió que la temperatura del agua podía aumentarse utilizando energía mecánica. Esto condujo al descubrimiento de la ley de conservación de la energía, que establece que la energía total en un sistema cerrado es constante, lo que significa que la energía no se puede crear ni destruir .

Por ejemplo, una bombilla transfiere energía eléctrica a energía luminosa. Las bombillas también se calientan mucho, por lo que no toda la energía eléctrica se convierte en energía luminosa. Parte de ella se transfiere a la energía térmica. Llamamos a esto energía térmica energía desperdiciada y energía luminosa energía útil . Las bombillas modernas son más eficientes que las bombillas de hace 50 años. Esto significa que incluso con la misma cantidad de energía eléctrica, más se transfiere a la energía de la luz y menos a la energía térmica. Los ingenieros están trabajando duro para aumentar la eficiencia de muchos de los objetos en nuestros hogares, por lo que usamos menos energía eléctrica. Parte de este esfuerzo es ayudar a reducir la presión sobre los recursos energéticos. Sin embargo, debemos buscar nuevos recursos energéticos, ya que los viejos métodos para quemar combustibles fósiles aumentan el efecto invernadero y han llevado al calentamiento global.


Tipos de energia

Energía cinética

La energía cinética también se conoce como energía de movimiento. Esta forma de energía se puede encontrar en cualquier cosa que se mueva, como un automóvil en una carretera o un saltamontes saltando. La ecuación para la energía cinética es KE = ½mv 2 . Esto significa que la cantidad de energía cinética depende de dos factores: velocidad y masa. Si aumentamos ambos, entonces aumentará la energía cinética.

Energia de sonido

La energía del sonido se encuentra en todo lo que vibra. Si las vibraciones están entre 20Hz y 20,000Hz, entonces se dice que están en el rango audible y los humanos pueden escucharlas. Los sonidos más fuertes ( ondas de sonido con amplitudes más grandes) tienen más energía.

Energía térmica

La energía térmica también se conoce como energía térmica. Una taza de café caliente tiene energía térmica. Con el tiempo, esta energía térmica se disipa a los alrededores a medida que el café se enfría. La cantidad de energía térmica está relacionada con la temperatura de un objeto.

Energía química

La energía química es energía que se almacena en los enlaces químicos entre moléculas y átomos. Esta energía puede liberarse durante una reacción química como sonido, calor, luz o energía cinética. Un ejemplo de algo que tiene energía química es la comida o una batería.

Energía eléctrica

La energía eléctrica se puede encontrar en cargas móviles o estáticas. La energía eléctrica se puede transferir a muchos tipos diferentes de energía. Con un televisor, la energía eléctrica se transfiere a la luz, el sonido y la energía térmica.

Energía potencial gravitacional

La energía potencial gravitacional es energía almacenada en cualquier cosa que tenga una altura sobre el suelo. Una pelota en la parte superior de una torre tiene energía potencial gravitacional. A medida que cae, la energía potencial gravitacional se transfiere a energía cinética. La cantidad de energía potencial gravitacional depende de la masa de un objeto, su altura y la fuerza del campo gravitacional.

Energia luminosa

La energía luminosa también se conoce como energía radiante. Se encuentra en todas las partes del espectro electromagnético.

Energía potencial elástica

La energía potencial elástica se almacena en cosas aplastadas o estiradas, como resortes y gomas elásticas. La cantidad de energía almacenada depende de qué tan comprimido o estirado esté el objeto, y qué tan rígido sea el material del que está hecho el objeto.

Energía nuclear

La energía nuclear se almacena en los núcleos de los átomos. Se libera durante reacciones nucleares como la fusión y la fisión. Se pueden encontrar ejemplos de esto en reactores nucleares y bombas atómicas.

Energía magnética

La energía magnética es energía relacionada con imanes o electroimanes. Los trenes Maglev usan energía magnética para elevar los trenes del suelo.


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