El documento trata sobre la energía. Explica que la energía es una propiedad relacionada con los cambios y transformaciones en la naturaleza, y que sin energía ningún proceso físico, químico o biológico sería posible. Describe los conceptos de energía mecánica, energía potencial y energía cinética, y cómo estos conceptos permiten estudiar el movimiento de los cuerpos de forma más sencilla. Finalmente, explica que la energía es necesaria para cualquier cambio material y que está asociada con la capacidad de los

1. Profesor Juan Sanmartín
Física
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2. Energía
La energía es una propiedad que está relacionada con los cambios o procesos de transformación
en la naturaleza. Sin energía ningún proceso físico, químico o biológico sería posible. La forma de
energía asociada a las transformaciones de tipo mecánico se denomina energía mecánica y su
transferencia de un cuerpo a otro recibe el nombre de trabajo.
Ambos conceptos permiten estudiar
el movimiento de los cuerpos de
forma más sencilla que usando
términos de fuerza y constituyen, por
ello, elementos clave en la
descripción de los sistemas físicos.
Refinería de Petróleo

3. El estudio del movimiento atendiendo a las causas que lo originan lo efectúa la Dínámica como
teoría física relacionando las fuerzas con las características del movimiento, tales como posición
y velocidad. Es posible, no obstante, describir la condición de un cuerpo en movimiento
introduciendo una nueva magnitud, la energía mecánica, e interpretar sus variaciones mediante
el concepto de trabajo físico. Ambos conceptos surgieron históricamente en una etapa avanzada
del desarrollo de la dinámica y permiten enfocar su estudio de una forma por lo general más
simple.
Energía Potencial
Energía Cinética

4. En el lenguaje ordinario energía es sinónimo de fuerza; en el lenguaje científico, aunque están
relacionados entre sí, ambos términos hacen referencia a conceptos diferentes. Algo semejante
sucede con el concepto de trabajo, que en el lenguaje científico tiene un significado mucho más
preciso que en el lenguaje corriente.
El movimiento, el
equilibrio y sus relaciones
con las fuerzas y con la
energía, define un amplio
campo de estudio que se
conoce con el nombre de
mecánica.
La mecánica engloba la cinemática o descripción del movimiento, la estática o estudio del
equilibrio y la dinámica o explicación del movimiento. El enfoque en términos de trabajo y energía
viene a cerrar, pues, una visión de conjunto de la mecánica como parte fundamental de la física.

5. El término energía es
probablemente una de las palabras
propias de la física que más se
nombra en las sociedades
industrializadas. La crisis de la
energía, el costo de la energía, el
aprovechamiento de la energía, son
expresiones presentes
habitualmente en los diferentes
medios de comunicación social.
¿Pero qué es la energía? Antigua Máquina excavadora – Central de As Pontes (A Coruña)

6. La noción de energía se introduce en la física para facilitar el estudio de los sistemas
materiales. La naturaleza es esencialmente dinámica, es decir, está sujeta a cambios:
cambios de posición, cambios de velocidad, cambios de composición o cambios de estado
físico, por ejemplo. Pues bien, existe algo que subyace a los cambios materiales y que
indefectiblemente los acompaña; ese algo constituye lo que se entiende por energía.
La energía es una propiedad o atributo de todo cuerpo o sistema material en virtud de la cual
éstos pueden transformarse modificando su situación o estado, así como actuar sobre otros
originando en ellos procesos de transformación. Sin energía, ningún proceso físico, químico o
biológico sería posible. Dicho en otros términos, todos los cambios materiales están asociados
con una cierta cantidad de energía que se pone en juego, se cede o se recibe.

7. Un embalse no sólo es un depósito de agua
útil para el riego, la alimentación, los
servicios, etc., sino que también es un
depósito de energía. El agua, al descender
hasta el nivel del río, cede su energía
potencial, que se transforma finalmente en
energía eléctrica. Ésta es una forma barata
de almacenar energía. Constituye el
fundamento de la producción de energía
hidroeléctrica.
En las horas en que baja el consumo de energía eléctrica (horas valle), algunas centrales utilizan la
propia energía que generan en bombear de nuevo agua del rio al embalse, va que no es rentable
pararlas
Embalse Ribadavia (Ourense)

8. La locomotora eléctrica, cuando se
desplaza, posee una energía
cinética tanto mas elevada cuanto
mayor sea la velocidad y la masa que
arrastre. Esta energía cinética la ha
adquirido consumiendo en sus
motores energía eléctrica, que ha
sido transportada de la central a
través del tendido eléctrico.
No todas las líneas ferroviarias están electrificadas. En las líneas no electrificadas suelen utilizarse
locomotoras diesel. El metro es un tren eléctrico.
Las energías potencial y cinética constituyen en conjunto la energía mecánica.

10. Así, por ejemplo, un cuerpo colocado a una determinada altura
dentro del campo gravitatorio terrestre tiene una energía
potencial (energía potencial gravitatoria) debida a la gravedad;
un cuerpo colgado colocado en un campo eléctrico tiene una
energía potencial debida a las fuerzas eléctricas que actúan
sobre él (energía potencial eléctrica); un resorte comprimido
tiene una energía potencial del da a la fuerza recuperadora que
tiende a devolverlo a su forma normal (energía potencial
elástica), etc.
Energía PotencialConcepto y tipos
Se llama energía potencial la energía que tiene un cuerpo
que es situado en un campo de fuerzas, en virtud de la
posición que ocupa dicho campo.

11. Energía Potencial Gravitatoria
Cuando un cuerpo de masa que estaba inicialmente en el suelo levantamos hasta una altura h,
estamos realizando un trabajo. levantamos el cuerpo verticalmente y despreciamos la resisten del
aire, el valor de la energía en ese punto es:
La energía potencial gravitatoria es la capacidad que tiene un cuerpo de realizar trabajo, en
virtud de la posición que ocupa dentro campo gravitatorio.
mghEpotencial 

12. Supongamos que sobre un cuerpo de masa m, inicialmente en reposo, actúa una fuerza F, de tal
manera que el cuerpo comienza moverse. Cuando el cuerpo haya recorrido una distancia s, ha
adquirido una velocidad.
Sobre este cuerpo se ha realizado un trabajo y, como consecuencia de ello, el cuerpo ha adquirido
una energía cinética. Si prescindimos del rozamiento, la energía cinética adquirida por el cuerpo es
igual trabajo que se ha realizado sobre él.
Todos los cuerpos que no están en reposo poseen una cantidad Energía debida a su movimiento.
Esta energía se conoce como energía cinética.
Se llama energía cinética la capacidad de realizar trabajo que tiene cuerpo en movimiento, en
virtud de la velocidad de dicho cuerpo.
Energía cinética = Trabajo realizado
Energía Cinética.

13. Es decir, la energía cinética que adquiere un cuerpo que se encuentra en reposo, cuando se
efectúa un trabajo W sobre él, es igual a la mitad del producto de la masa de dicho cuerpo por el
módulo de la velocidad que adquiere dicho cuerpo elevada al cuadrado.
2
2
1
mvEcinética 

15. Como el cuerpo se encuentra al nivel del suelo, no tiene energía potencial. Sin embargo, a medida
que el cuerpo sube, va disminuyendo su velocidad y, en consecuencia, va disminuyendo su energía
cinética. Por el contrario, a medida que el cuerpo gana altura, la energía potencial aumenta
progresivamente.
La ascensión del cuerpo continuará hasta que su velocidad llegue a ser nula, alcanzando entonces
el punto más alto de su trayectoria. En ese momento la energía cinética será nula y la energía
potencial será máxima.
En estas condiciones, al igual que en el caso anterior, el valor de la energía potencial que tiene el
cuerpo en el punto más alto es igual a la energía cinética que tenía dicho cuerpo en el instante
inicial de su movimiento. Es decir, la energía cinética se ha transformado completamente en
energía potencial.
pfci EE 

16. Sistemas donde no se consideran
las fuerzas de rozamiento
Supongamos un cuerpo que desciende desde una cierta altura, h hasta llegar al nivel del suelo
despreciando el rozamiento del aire.
Estudiaremos la energía que tiene dicho cuerpo en un punto cualquiera, A, de su recorrido.
El cuerpo se encontrará a una determinada altura, hA, y, por lo tanto, tendrá una determinada
energía potencial:
ApA mghE 
En dicho punto, el cuerpo tendrá también una velocidad, Va, y energía cinética:
2
2
1
mvEcA 

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