Energía del sol
¿Has volado alguna vez una cometa en un cálido día de primavera? No podrías haberlo hecho sin viento. Tal vez hayas visto una carrera de veleros. Fue la fuerza del viento la que empujó los barcos por el agua. El viento es el movimiento del aire. Es una energía llamada energía cinética, o energía del movimiento. La energía cinética trabaja activamente. Eso significa que la energía eólica trabaja para nosotros.
La luz del sol es energía cinética porque calienta e ilumina activamente la Tierra. La energía potencial es la energía almacenada que tiene la capacidad de realizar un trabajo posterior. La energía química que tu cuerpo obtiene de los alimentos es una forma de energía almacenada.
¿Qué hace que el viento sople? El calentamiento desigual de la Tierra por el Sol crea el viento. La Tierra no es lisa. Tiene superficies irregulares de suelo, roca, agua y hielo. Cuando la Tierra gira y el Sol brilla, las distintas superficies absorben la energía solar (energía del Sol) a diferentes velocidades. La tierra y el agua cerca del ecuador absorben más energía solar y se calientan más rápidamente que los polos helados. El aire caliente asciende de forma natural. Cuando lo hace, el aire más frío se desplaza para ocupar su lugar, creando corrientes de aire, o vientos.
Cómo se llama la energía del movimiento
Una pelota cae al suelo. La energía potencial gravitatoria se convierte en cosas como el calor y el sonido. La fricción de la pelota calienta el aire, lo que significa que imparte movimiento a las moléculas del aire, ya que eso es el calor, y del mismo modo, cuando golpea el suelo, las moléculas de la superficie del suelo se ponen en movimiento y el movimiento se extiende por toda la superficie hasta que se “consume”. También se imparte movimiento a sí mismo desde sus propias moléculas. Se oye un “swoosh” cuando viaja por el aire debido a la fricción y un “bang” cuando toca el suelo.
Entonces, ¿qué ocurre con el movimiento? ¿Sigue propagándose de una forma a otra para siempre? Como la energía no puede destruirse… ese movimiento nunca debe detenerse por completo. Sólo que ya no podemos detectarlo… ¿tal vez?
Energía del movimiento del agua
La energía que percibimos a nuestro alrededor parece tener muchas formas. El fuego arde, las gomas elásticas se rompen, las linternas se encienden y brillan, los objetos se caen y las cosas parecen estar calientes, frías o a la temperatura adecuada. Con tantas cosas en marcha, ¿cómo podemos averiguar qué formas de energía tienen estas cosas y acontecimientos? Tras cientos de años de observación y experimentación, la ciencia ha clasificado la energía en dos formas principales: energía cinética y energía potencial. La energía cinética se define como la energía de un objeto en movimiento. Un balón de fútbol lanzado, un automóvil a gran velocidad, un corredor de maratón o una roca que cae de un acantilado son ejemplos de objetos que tienen energía cinética.
La energía potencial se define como la energía asociada a la disposición de un sistema de objetos que ejercen fuerzas entre sí. La energía potencial se almacena o se libera cuando la disposición de los objetos y/o las fuerzas que ejercen unos sobre otros cambian de alguna manera. Los sistemas de objetos, desde los átomos hasta los planetas, pueden disponerse de muchas maneras, lo que da lugar a muchas formas de energía potencial: energía química, elástica, eléctrica (electromagnética), gravitatoria, nuclear y térmica.
Datos sobre la energía del movimiento
Hay una simulación para jugar con la energía potencial que muestra la interacción de la energía potencial gravitatoria, la energía cinética y la energía del muelle. Una simulación más abajo muestra cómo la energía fluye de ida y vuelta entre la energía cinética y la energía potencial gravitatoria y otra simulación más abajo muestra cómo la fricción hace que la energía cinética macroscópica se convierta en energía cinética microscópica.
Esta es la forma de energía más obvia, ya que es la más fácil de observar. Es la energía que poseen los objetos en movimiento. Cuanto más grande es un objeto o más rápido se mueve, más energía cinética tiene. La suma de la energía potencial y la energía cinética macroscópica se denomina energía mecánica y permanece constante para un sistema cuando sólo hay fuerzas conservativas (no hay fuerzas no conservativas).
La energía eólica aprovecha la energía cinética que poseen las masas de aire en movimiento (viento), convirtiéndola en electricidad. El propio viento se crea inicialmente a través de complejos patrones de cambios en la energía térmica a medida que la atmósfera y los océanos son calentados y enfriados por el sol. (En realidad, el sol no enfría los objetos, pero el sol nunca brilla sobre un objeto en la Tierra todo el tiempo).