Poseer unos mínimos conocimientos sobre el tema

2. CONCEPTOS BÁSICOS.

¡Energía, fuerza, trabajo, potencia...!

Si, en un diccionario de tipo sencillo, hacemos la consulta clásica para «salir del paso», sobre los conceptos expresados, seguramente que, de no poseer unos mínimos conocimientos sobre el tema, nos encontraremos en un callejón sin salida. Ante nuestros ojos aparecen, prácticamente, las mismas palabras para definir dichos términos que, aunque relacionados, distan mucho de referir la misma idea.

Si el estudio lo realizamos en un voluminoso y acreditado libro de Física o ciencias afines, es probable que no encontremos muchas palabras, o por lo menos las que nos gustaría leer, pero lo que sí es cierto es que nuestra mente tendrá que reaccionar con rapidez ante el sinfín de ecuaciones y unidades expuestas, aparentemente porque sí, superficialmente explicadas las razones más elementales para comprender, de modo inteligible, las denominaciones que den sentido a dichas formulaciones. Ver ejemplos comparativos.

Ejemplos:

Energía. f. Eficacia, vigor, fuerza. /Tesón, actividad. / Entereza de ánimo / Fis, Causa capaz de transformarse en trabajo mecánico. / Energía atómica, o nuclear. Fis. La que se obtiene mediante modificaciones en e! núcleo del átomo.

Fuerza. f. Vigor, robustez y capacidad para mover o levantar una cosa pesada. / Virtud y eficacia. / Mec. Causa capaz de modificar el estado de reposo o de movimiento de un cuerpo.

Trabajo. m. Acción de trabajar. / Obra (producción del entendimiento). / Operación de la máquina, pieza, herramienta o utensilio que se emplea para algún fin. // Mec. Producto del valor de una fuerza por la distancia que recorre su punto de aplicación.

Potencia. f. Virtud para ejecutar una cosa o producir un efecto. / Fis. Fuerza que produce el movimiento de una máquina.

El trabajo elemental es:

Ecuación en la que f*cos f corresponde a la proyección de la fuerza sobre la dirección del trayecto, es decir la componente tangencial de la fuerza, cuyo valor es el producto de la masa por la aceleración tangencial. Por tanto:

Integrando entre los límites de velocidad inicial v0 y velocidad final v1, tenemos:

De lo expuesto deducimos que la energía cinética se mide en las mismas unidades que el trabajo lo que nos índica también su ecuación de dimensiones.

Tales situaciones se justifican plenamente, ante la complejidad que se presenta al definir los conceptos fiscos puramente básicos, que, en la mayoría de los casos, se conocen por sus afectos y no por sus causas.

Se entiende por «causas el fundamento u origen de algo, todo aquello de lo que deriva una finalidad o resultado, en definitiva, lo que produce un efecto» que, casi siempre, es fácilmente perceptible por los sentidos. Interpretamos por efecto, todo aquel acontecer que resulta de la presencia y acción de una causa. Se relaciona la causa con el motivo, y el efecto con la consecuencia, de tal modo que ambas expresiones «causa-efecto» son inseparables, estando totalmente ligadas entre sí.

Al referirnos a la labor intelectual de un científico, surge como paradoja el hecho de que no podamos manifestarnos, cabalmente convencidos, diciendo que realiza un trabajo ya que, como veremos más adelante, su trabajo solamente estará representado por el efectuado al mover el útil de escritura sobre las hojas de su libreta de apuntes o sobre la pizarra de su laboratorio, al transmitir la labor de su cerebro al exterior. ¿Está bien dicho «labor de su cerebro» o... quizá diríamos... «energía» de su cerebro? Tendríamos que expresarnos añadiendo algo más, para no incurrir en error, diciendo que hace un «trabajo intelectual», lo cual difiere de la idea estricta que tenemos del trabajo físico.

Analizaremos, por separado, cada uno de los conceptos mencionados, ya que en ocasiones son impropiamente utilizados. Se habla... «el atleta realizó un gran trabajo al sostener las pesas de 200 Kg.». El sentido de la frase es incorrecto, pues si bien hizo un grandísimo esfuerzo, no llegó a efectuar ningún trabajo, mientras las pesas eran sostenidas en alto. Sólo y exclusivamente ejecutó trabajo real, positivo. al levantar la barra con las pesas. Al descenderlas, y siempre y cuando no las soltase bruscamente o se dejase arrastrar por las mismas, aplicó una fuerza que llevó a la consecución de un trabajo, contrarrestando el realizado por la propia acción de la gravedad (Fig. 5).

Fig. 5 - Representación gráfica de un esfuerzo (a) y de un trabajo (b).

Energía

Concepto: Magnitud física que tradicionalmente se define como la capacidad de cuerpos y sistemas para realizar un trabajo y que disminuye en una proporción igual a la cantidad de trabajo generado por el cuerpo o sistema. Adopta diversas formas y puede transformarse de una en otra(Conversión de la energía), pero no se crea ni se destruye(principio de conservación de la energía). Las unidades empleadas en su medición son: el Julio o Joule; el electronvoltio o ergios; y el kilovatio-hora o kgrm.

Diferentes tipos de energía

Energía Atómica: Energía que contiene los átomos que constituyen la materia parte de la cual puede liberarse y ser utilizada. Se puede liberar en forma de radiación electromagnética o como energía cinética de las partículas emitidas. La manera en que la energía atómica se manifiesta en la naturaleza es la radioactividad.

Energía calórica: Es una de las diversas manifestaciones de energía considerada la una de las menos nobles puesto que su transformación en otros tipos de energía implica perdidas relativamente grandes.

El calor es una forma de energía que puede transformarse en trabajo. Entre el calor y el trabajo existe una equivalencia. Esa equivalencia nos dice que una Caloría equivale aproximadamente 427 kilogametros. El valor numérico de esa equivalencia se llama " equivalente mecánico del calor"(E).

Energía Cinética: Energía mecánica que poseen todos lo cuerpos en movimiento por el solo hecho de estar dotados de una masa

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