La ley de la conservación de la energía
Gabriel Gellon
Por qué esta secuencia
El concepto de “energía” aparece con enorme poder descriptivo en casi todas las ciencias y, sin embargo, desafía una definición sencilla o una manera de visualizarlo en la mente. En esta secuencia, optamos por afianzar el concepto estudiando transformaciones de un tipo de energía a otro y analizando las cantidades antes y después del proceso y no lo que ocurre durante el proceso. Partimos de las nociones más intuitivas. Primero, la de combustible, que tiene una capacidad finita y medible de calentar (o elevar o mover), lo cual da la primera pista de una cantidad conservada. La energía potencial es también intuitiva y fácilmente equiparable con el combustible por el trabajo de elevación de motores y el calentamiento asociado a la caída. Con los mismos abordajes (de lo intuitivo a lo cuantitativo, apoyándonos en la idea de “combustible”) analizamos la energía cinética y la eléctrica. Allí termina nuestro recorrido. Otras formas de energía aparecerán en otros contextos.
Contenidos de enseñanza
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Combustibles y energía
Iniciamos nuestra exploración gradual de la idea de “energía” identificando el “poder calentador” encerrado en un combustible. La transformación de energía química en energía térmica y la caloría como unidad de medición nos dan una primera puerta de entrada a este difícil concepto. Usaremos la idea de “combustible” como análogo de energía en el resto de las clases.
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Energía potencial
La energía potencial es, quizá, la más intuitiva de las formas que se estudian tradicionalmente. Aquí exploramos el vínculo entre este tipo de energía y los combustibles y el calor. Expandimos el modelo de la primera clase a un nuevo tipo de energía y afirmamos el esquema de desarrollo de ideas del resto de la secuencia.
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Energía cinética
Con el mismo abordaje que en las clases anteriores, introducimos la energía cinética y su capacidad de interconversión con la energía térmica o potencial (y la capacidad de los combustibles de generar movimiento). La energía cinética es menos intuitiva que la potencial al depender del cuadrado de la velocidad. Las equivalencias numéricas son exploradas con ayuda de las leyes del movimiento.
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Ley de conservación de la energía
Exploramos la electricidad como una excelente forma de convertir energía en formas fácilmente utilizables en diversos lugares. Cerramos la secuencia con reflexiones acerca de la conservación de la energía total en diferentes transformaciones.
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Acerca de los autores
Gabriel Gellon
Biólogo, docente, divulgador. Expedición Ciencia. Buenos Aires, Argentina.
Revisada por
Diego Shalom (Instituto de Física de Buenos Aires (IFIBA) CONICET, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos Aires)
Valoraciones (2):
Pablo
"Excelente"
Ileana
"Excelente"