Energía

Energia 

Te explicamos qué es la energía en física, en qué consiste la energía potencial y cinética. Además, cómo actúa la fuerza y qué es el trabajo.

La energía en física es la capacidad de llevar a cabo un trabajo determinado.

1. ¿Qué es la energía?

En física, nos referimos a la energía como la capacidad de un sistema o un fenómeno para llevar a cabo un trabajo determinado. La palabra energía proviene del griego enérgos que traduce “fuerza de acción” o “fuerza de trabajo”. Es un concepto muy empleado en esta ciencia y en otras en general, con diversos sentidos y acepciones.

Esta capacidad de realizar trabajos es clave en el interés de la física en la energía, ya que esta disciplina estudia los sistemas de la naturaleza como acciones y reacciones en las cuales la materia se interrelaciona y la energía es transferida de un sistema a otro, de una forma a otra.

De hecho, la energía se rige, de acuerdo a la Segunda Ley de la Termodinámica (en la Mecánica clásica, o sea, Newtoniana), que establece que la cantidad de energía del universo es siempre estable, permanente, y no puede ni ser creada ni ser destruida, únicamente ser transformada.

En cambio, en la mecánica relativista, regida por la Teoría de la Relatividad de Albert Einstein, la energía y la materia (masa) tienen una relación más estrecha que define la célebre ecuación E = m.c2, es decir, la energía es igual a Masa por la velocidad de la luz al cuadrado. Así, todos los cuerpos, simplemente por estar compuestos de materia, poseerían una dosis de energía adicional que debe ser tomada en cuenta.

Por otro lado, energía (E) y trabajo (W) son equivalentes, por lo que se miden en el mismo tipo de unidades: Joules o Julios (J), es decir, Newtons por metro (N/m).

Ver además: Potencia en física

2. Energía potencial

Este tipo de energía se asocia con un cuerpo o sistema físico determinado, en virtud de su posición o de su altura, es decir, en base a un campo de fuerzas del cual forma parte. Este tipo de energía puede clasificarse en:

• Energía potencial gravitatoria. Aquella que toma en cuenta el campo de fuerzas en torno a la gravedad del planeta, o sea, que atribuye a un cuerpo una cantidad de energía en base a la caída posible. Por ejemplo, una bola situada en la cornisa de un edificio tiene una enorme energía potencial que, al caer, se convertiría en energía cinética (movimiento).
• Energía potencial electrostática. Se da cuando el cuerpo o sistema se halla en relación con un campo eléctrico determinado, como puede ser el de un circuito eléctrico o un electroimán.
• Energía potencial elástica. Aquella que tiene que ver con el campo de tensiones y fuerzas internas de un cuerpo deformable, cuando éste posee memoria de forma. Esto quiere decir que ciertos cuerpos o sistemas pueden someterse a una fuerza y obligarlos a deformarse, pero al liberarlos recuperarán su posición y forma original, liberando una cantidad de energía potencial que estuvo acumulada en su interior durante el tiempo en que estuvo deformado. Así funcionan los resortes, por ejemplo.

Más en: Energía potencial

3. Energía cinética

Un cuerpo que se desplaza a una velocidad determinada poseerá energía cinética asociada.

La energía cinética es la energía del movimiento, y se suele designar con los signos K, T o Ec, ya que es sumamente importante para los diversos campos de la física. Así, un cuerpo que se desplaza a una velocidad determinada poseerá una energía cinética asociada, que puede sentirse como un golpe al detenerlo bruscamente o interponerse en su camino.

La energía cinética de los objetos o partículas de un sistema puede sumarse para calcular la energía interna del mismo. De hecho, el calor no es otra cosa que el resultado de la energía cinética de las partículas de una sustancia agitándose más velozmente.

La fórmula tradicional de cálculo de la energía cinética de un cuerpo que se mueve a una velocidad (v) determinada es la siguiente: Ec = ½.m.v2

Ver más: Energía cinética

4. Fuerza

En física, la fuerza es una magnitud vectorial (dotada de dirección, sentido), que es capaz de modificar la cantidad de movimiento o la forma de un cuerpo o material determinado. No es equivalente ni a esfuerzo, ni a energía.

La fuerza se mide en el Sistema Internacional mediante Newtons (N), definidos como la cantidad de fuerza necesaria para acelerar un objeto de 1kg de masa en 1m/s2.

5. Trabajo

En la física newtoniana (clásica), se define el trabajo como el resultado de una fuerza que altera el movimiento o posición de un cuerpo.

Dicho trabajo equivaldrá a la cantidad de energía que se requiere para desplazarlo aceleradamente. En ese sentido, no puede haber un incremento de trabajo, pues no es más que un tránsito de la energía.

El trabajo se representa con el símbolo W (del inglés Work) y es una magnitud escalar (sin dirección) y se expresa en las mismas unidades que la energía (julios).

Puede servirte: Trabajo en física

Última edición: 12 de noviembre de 2019. Cómo citar: "Energía en Física". Autor: María Estela Raffino. De: Argentina. Para: Concepto.de. Disponible en: https://concepto.de/energia-en-fisica/. Consultado: 14 de marzo de 2020.

Fuente: https://concepto.de/energia-en-fisica/#ixzz6Gj27LLq8