La energía




Qué hace funcionar el Universo, el mundo y las máquinas fabricadas por el hombre

Los editores de Selecciones

Todos los cambios del Universo, desde el susurro de la brisa hasta la explosión de una supernova, implican el gasto o transferencia de energía. El mismo Universo fue creado en un enorme estallido de energía, el big bang, y 15,000 millones de años más tarde esa energía aún mantiene activo al Universo. El significado del término energía es más preciso en física que en el uso general: es la capacidad para hacer trabajo. A gran parte de la tecnología le interesa cómo cambiar la energía de un tipo a otro.

TIPOS DE ENERGÍA
La energía existe en muchas formas distintas y cualquier cambio físico implica que una forma de energía se convierta en otra. Por ejemplo, el proceso por el cual despega una aeronave ilustra casi todos los tipos de energía conocidos por los físicos. La energía nunca se crea ni se destruye, sólo se transforma. Este principio se conoce como conservación de la energía.

Energía potencial
Es la energía almacenada que tiene un objeto por su posición o forma. Una aeronave gana energía potencial al elevarse contra la fuerza de gravedad; de ir en picada, esa energía potencial se liberaría y convertiría en energía cinética. De modo similar, una pelota comprimida o una cuerda de arco tensada guarda energía potencial que se libera al soltarlas.

Energía cinética
Ésta es la energía del movimiento. Una aeronave en vuelo, como todo objeto en movimiento, tiene energía cinética que vuelve a cero al estar en reposo. Una fórmula importante expresa que E = 1/2mv 2, donde E es la energía cinética de un objeto en movimiento, m es su masa y v su velocidad o rapidez. Así, a la misma rapidez, la energía es proporcional a la masa; pero al duplicar la rapidez, se cuadruplica la energía cinética.

Energía nuclear
La energía nuclear está encerrada en el núcleo de los átomos, en las fuerzas que mantienen unidos a sus componentes, las partículas subatómicas. Se libera como calor y energía electromagnética mediante reacciones nucleares, como las del Sol, y en explosiones y reactores nucleares. Esas reacciones suponen la aniquilación de masa y su conversión en energía.

Energía química
Es la que se almacena en compuestos químicos, como el combustible en los tanques de una aeronave; se originó cuando la luz solar produjo azúcar en plantas fósiles, por fotosíntesis. Si una aeronave despega, la energía química se convierte en calor al quemar combustible y ésta, a su vez, en energía cinética del movimiento, la energía potencial de la altura, más la sonora.

Energía eléctrica
La electricidad activa el encendido y dirige muchos sistemas de la aeronave. La energía eléctrica o electricidad es el movimiento de minúsculas partículas con carga subatómica llamadas electrones. Cuando la corriente pasa por un cable, los electrones saltan de átomo en átomo. La electricidad es una de las formas más útiles de energía porque se transporta y transforma con facilidad.

Energía luminosa
La luz, que sin duda detectan los ojos, es la forma de energía electromagnética más conocida y también incluye la infrarroja (forma radiante del calor). El Sol es la principal fuente de luz de la Tierra, pero otras fuentes de energía luminosa son la electricidad (en focos y tubos fluorescentes) y la combustión (conversión de energía química en térmica y luminosa).

Energía térmica
Es la energía que poseen todos los objetos del Universo por la vibración o movimiento de los átomos y moléculas que los integran. Cuanto más rápidamente se muevan sus partículas, mayor será su energía térmica y más caliente estará. El calor que genera un motor de reacción al quemar combustible hace que los gases se dilaten y se descarguen por la cola del motor, propulsando la aeronave.

Energía sonora
La energía sonora toma la forma de ondas de presión que pasan por el aire. Son producidas por vibraciones en la fuente sonora, la descarga de gases del motor de una aeronave. Si esas ondas sonoras llegan al oído, los sensores las convierten en estímulos eléctricos que viajan al cerebro donde son “oídas” como sonido.