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1. Universidad de los Andes
Facultad de Ingeniería
Escuela de Ingenieria Mecanica
Integrantes:
• Hornero Jose
Energía y transporte
Profesor:
• Rafael santos

2. En determinadas condiciones, los cuerpos (objetos, plantas, animales o personas)
poseen energía. La energía se puede entender como la posibilidad que tiene
un cuerpo de producir algún cambio, acción o efecto en sí mismo o sobre otro
cuerpo. Tales cambios pueden ser movimiento, calentamiento, o alteraciones en el
estado de dichos cuerpos.
Energía.

3. 1)
Energía mecánica. (Em)
Se trata de la energía que poseen los cuerpos debido a su posición y/o a su
movimiento. Tiene dos componentes:
Energía cinética (Ec): es la energía que posee un cuerpo por el hecho de estar en
movimiento. Depende de la masa (m) y la velocidad (v) a la que se desplace el cuerpo:
Energía potencial (Ep): Es la energía de un cuerpo debido a su posición dentro
de un campo de fuerzas determinado. En el caso del campo gravitatorio
terrestre, sería la energía de un cuerpo debido a la altura h en la que se
encuentre:

4. 2) Energía térmica o calorífica.
Se trata de la energía presente en un cuerpo debido a su temperatura. La energía térmica se
debe al movimiento vibratorio de las partículas que forman la materia (a mayor temperatura,
las partículas que forman el cuerpo se mueven (o vibran) con mayor velocidad, por lo que
tendrán más energía).

5. 3) Energía química.
Es la energía almacenada en los enlaces químicos que mantienen unidos los átomos y
moléculas de la materia. Dicha energía se libera al reaccionar dos o más productos
químicos para formar otro distinto.
Algunos ejemplos: digestión de los alimentos por parte de los seres vivos, combustión
del carbón, petróleo, gas, o madera, utilización de pilas y baterías en circuitos eléctricos,
etc

6. Se trata de la energía presente en los núcleos de los átomos de la
materia. Se puede liberar mediante las reacciones nucleares de fisión
(ruptura de núcleos) y fusión (unión de núcleos).
Actualmente sólo se aprovecha la energía atómica por fusión de
núcleos de uranio en las centrales atómicas.
4) Energía nuclear.

7. 5) Energía radiante o electromagnética.
Es la energía presente en las ondas electromagnéticas y las radiaciones (luz, ondas de
radio, rayos-X, microondas, infrarrojos, ultravioleta, etc.). La característica principal de esta
energía es que se puede propagar en el vacío, sin necesidad de soporte material alguno. Un
caso particular es la energía luminosa, que es la energía contenida en la luz solar.
6) Energía eléctrica.
Energía asociada a la corriente eléctrica (cargas eléctricas en movimiento). Se trata de la
forma de energía más versátil, ya que se puede transformar en otras formas de energía
muy fácilmente.

8. 3. TRANSFORMACIONES DE ENERGÍA.
Los cuerpos poseen energía en formas muy diversas. Pues bien, la energía se encuentra
en constante transformación. Todas las formas de energía son convertibles, pasando de
unas a otras.
3.1.- PRINCIPIO DE CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA.
La energía fluye entre los cuerpos transformándose de una forma en otra, transfiriéndose de
un cuerpo a otro, generando cambios en los cuerpos, etc. Ahora bien, en las sucesivas
transformaciones energéticas, la energía no se agota. La energía total permanece constante;
es decir, la energía es la misma antes y después de cada transformación.

9. 3.2.- DEGRADACIÓN DE LA ENERGÍA.
La energía se puede transformar de unas formas en otras, sin que ello suponga que la
energía se agote o se destruya. Sin embargo, en estas transformaciones la energía se
degrada, pierde calidad.
Ejemplos:
Parte de la energía eléctrica se pierde en forma de calor, al pasar por una
resistencia.
La energía mecánica se degrada en forma de calor, por choque o rozamiento.

10. 4. FUENTES DE ENERGÍA.
Una fuente de energía es todo aquel material o fenómeno de la naturaleza a partir del
cual se puede obtener energía útil para ser aprovechada.
Las distintas fuentes de energía se agrupan principalmente en dos tipos, dependiendo de
su posibilidad de regeneración:
1) Fuentes de energía renovables: Son las fuentes de energía que se regeneran a un
ritmo igual o mayor al que se consumen.
2) Fuentes de energía no renovables: Se consumen a un ritmo más elevado al que se
producen, y terminarán agotándose.

11. El desplazamiento de una masa (que puede corresponder a una persona o a
una cosa) desde un lugar a otro requiere la realización de un trabajo, y por ello,
la aportación de energía es sustancial a todo proceso de movimiento. Cuando
una persona se mueve andando, corriendo o a lomos de un animal, o cuando
una cosa es transportada por una persona o arrastrada por animales, o en un
vehículo movido por ellos, se emplea el llamado “motor de sangre”: la energía
procede de los alimentos que la persona o animal han ingerido y que
eventualmente han podido acumular en su organismo.
En el proceso, además, se genera dióxido de carbono (CO2), por lo que este
tipo de movimiento no es sustancialmente diferente del producido por otro
tipo de motor. Sin embargo, el transporte que se realiza con el “motor de
sangre” no es considerado a los efectos de análisis de la energía consumida en
el transporte
Energía en el transporte

12. El automóvil es una pieza clave en nuestra sociedad actual. Nos permite
desplazarnos por cualquier rincón del mundo gracias su gran infraestructura y
con total flexibilidad e independencia. Sin embargo, es uno de los sumideros de
energía más grandes que nos podemos encontrar en nuestro día a día.
En este artículo se pretende mostrar cuales son las principales causas del
consumo energético de los automóviles, que parámetros están influyendo en
ellas y como optimizarlos.

13. Transporte automotor

14. Las principales causas físicas de que un vehículo
necesite energía para su funcionamiento son las
siguientes:
a) Acelerar su propia masa y la de su carga para
desplazarse.
b) Vencer los desniveles del terreno, ascensos,
descensos.
c) Vencer la resistencia de rodadura.
d) Vencer la resistencia del aire o aerodinámica.
e) Necesidades energéticas para los sistemas auxiliares,
iluminación, aire acondicionado, otros.

15. Comencemos con la característica más básica para conseguir un vehículo funcional, esta es,
obviamente, ser capaz de acelerar.
Para acelerar nuestro vehículo necesitamos una fuerza que venza la Primera Ley de Newton o
ley de la inercia.
Todo cuerpo persevera en su estado de reposo o movimiento uniforme y rectilíneo a no ser
que sea obligado a cambiar su estado por fuerzas impresas sobre él.
Desde el punto de vista energético para acelerar el vehículo es necesario aportar una energía
de acuerdo a la expresión de la energía cinética.

16. Además, debido a que las ruedas realizan un movimiento de
rotación es necesario incluir la energía cinética
rotacional correspondiente a las mismas.
La velocidad de rotación puede obtenerse a partir de la velocidad de
traslación y el radio de las ruedas según:

17. El momento de inercia que aparece en la expresión de la energía cinética de rotación
desempeña un papel análogo a la masa en el caso de movimiento traslacional. Es
posible aproximar el momento de inercia de las ruedas considerándolas como cilindros
huecos, a través de la siguiente expresión:
Así, para obtener la energía total necesaria para acelerar el vehículo desde una
velocidad inicial ‘vi’ a una velocidad final ‘vf’ se procede de la siguiente forma.

18. En el siguiente gráfico se muestran los resultados de la energía necesaria para acelerar
vehículos de diferentes masas desde parado hasta distintas velocidades finales.

19. El consumo de energía debido a la aceleración del vehículo es el tipo de consumo
más influyente en entornos urbanos, donde hay que frenar y acelerar
constantemente debido a semáforos, pasos de peatones, ceda el paso, stop,
intersecciones y condiciones del trafico. La siguiente gráfica representa la evolución
de la velocidad a lo largo del tiempo en un recorrido urbano real en coche
registrado mediante GPS.

20. En la siguiente gráfica se muestra la energía necesaria para vencer un desnivel
acumulado para varios casos de masas totales:

21. En las carreteras, la pendiente se cuantifica mediante la
tangente del ángulo que forma la misma con respecto a la
horizontal. Normalmente se expresa en forma de porcentaje,
como aparece en la siguiente ilustración.

22. Mediante equilibrio de fuerzas. La componente del peso que se opone al movimiento del
vehículo es igual a la fuerza que se debe ejercer para vencer la pendiente con velocidad
constante. La potencia que dicha fuerza esta ejerciendo es igual al producto de dicha
componente por la velocidad del vehículo. La energía consumida es igual a la potencia por el
tiempo transcurrido, o, el producto de dicha fuerza por la distancia recorrida.
Mediante energía. La derivada temporal de la variación de energía potencial es la potencia
que se desarrolla para vencer la pendiente. A partir de esta potencia se puede obtener,
como en el punto anterior, la energía consumida.

24. Los motores de los aviones convierten energía química en el combustible en
energía térmica. Esta es la función del sistema de combustible del avión para
guardar el combustible hasta que este sea necesitado, y luego suministrar el
motor con el volumen de combustible no contaminado que permitirá que se
desarrolle la potencia requerida
Energía en aviones