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Muévete: TeachEngineering (sitio web) – Los estudiantes aprenden sobre la energía mecánica investigando cómo la conservación de la energía se aplica a situaciones de impacto, como un accidente de coche o un objeto que cae al suelo.
Un río lo atraviesa: TeachEngineering (sitio web) – Actividades prácticas, centradas en la caída del agua y las norias, que enseñan a los alumnos cómo se utiliza el agua para generar electricidad y permiten investigar la transformación de energía potencial a cinética del agua.
El concurso de la montaña rusa definitiva: Discovery Education (sitio web) – Divertida lección en la que los estudiantes diseñan y construyen una “montaña rusa” de cartón para explorar la energía mecánica, tanto como energía potencial gravitacional como como energía cinética. Incluye preguntas de debate, evaluación y ampliaciones.
Dirige un debate en clase sobre la energía potencial y cinética presentes en una montaña rusa. Haz que los alumnos hagan dibujos que ilustren estos conceptos, con etiquetas para identificar la energía potencial y cinética.
Ejemplos de energía mecánica
La energía mecánica, también conocida como energía de movimiento, es la forma en que un objeto se mueve en función de su posición y movimiento. Se produce cuando una fuerza actúa sobre un objeto y éste utiliza la energía transferida como movimiento. Si un objeto se mueve, está utilizando energía mecánica. Revisa los siguientes ejemplos de energía mecánica para saber dónde puedes verla en tu vida cotidiana.
Ejemplos cotidianos de energía mecánicaLa energía mecánica es uno de los únicos tipos de energía que es fácil de ver. Si algo se mueve, está utilizando energía mecánica. Echa un vistazo a estas fuentes de energía mecánica que probablemente encontrarás en el hogar.
Mira a tu alrededor. Cualquier objeto que se mueva está utilizando energía mecánica cinética. Incluso los objetos que no se mueven almacenan energía mecánica potencial. Cuando mueves algo con la mano, has transferido energía mecánica cinética de tu cuerpo al objeto que estás moviendo. Energía mecánica potencial vs. cinéticaHay dos tipos de energía mecánica: la energía potencial (energía almacenada de posición) y la energía cinética (energía de movimiento). La energía mecánica de un objeto es la suma de su energía potencial y su energía cinética. Los objetos con mayor cantidad de energía mecánica se moverán más que los objetos con poca energía mecánica. Energía mecánica potencialCuando un objeto es capaz de moverse pero no tiene una fuerza que actúe sobre él, está almacenando energía mecánica potencial. Los dos tipos principales de energía potencial son:
Ejemplos de energía mecánica almacenada
La energía es la capacidad de trabajar. La energía hace que las cosas se muevan. La energía hace que los seres vivos crezcan. La energía también hace que las máquinas funcionen. La energía puede adoptar una gran variedad de formas: energía luminosa, energía eléctrica, energía térmica, energía sonora, energía mecánica, energía química, energía nuclear o atómica, etc. Todas estas formas de energía pueden describirse como energía potencial o energía cinética.
Es la energía almacenada que está lista para ser utilizada. Por ejemplo, la energía química de los alimentos es energía almacenada. Cuando comemos, utilizamos esta energía potencial para realizar diversas actividades o para mantener la temperatura corporal. Esto significa que la energía química de los alimentos se convierte en energía mecánica y en energía térmica. Todos los objetos tienen energía potencial si se colocan en una determinada posición. Por ejemplo, si una flecha se deja en el suelo, no tiene energía. Sin embargo, si la misma flecha se coloca en un arco con la cuerda tirada hacia atrás, la flecha tiene energía potencial y puede llegar lejos e incluso herir a alguien.
Todos los objetos en movimiento tienen energía cinética. Existe una energía asociada a los objetos en movimiento, ya que son capaces de realizar algún tipo de trabajo o provocar un cambio. Por ejemplo, una persona en movimiento, un coche a gran velocidad o una pelota en movimiento pueden, por ejemplo, derribar otras cosas o desplazarlas. Cuando el agua o el viento están en movimiento, tienen energía cinética. La gente ha utilizado con éxito esta energía del agua y del viento para producir electricidad, que se utiliza para hacer funcionar nuestras fábricas, nuestras máquinas y todos los aparatos eléctricos.
Usos de la energía mecánica en la vida cotidiana
Los niños reconocen la energía en movimiento cuando la ven, desde la clásica broma de la serpiente en una lata hasta estirar y lanzar gomas elásticas por la habitación, hacer botar una pelota de baloncesto o hacer rodar una canica por una rampa. El mundo está lleno de energía y ésta se utiliza, se convierte y se transfiere constantemente entre los objetos. Los alumnos pueden identificar la presencia de energía potencial y cinética en los movimientos de una montaña rusa, un péndulo o el columpio de un parque infantil, pero hay distintos tipos de energía potencial y cinética. Enseñar a los alumnos la ley de la conservación de la energía y ayudarles a identificar el tipo específico de energía que demuestran los objetos o sistemas ofrece una amplia gama de oportunidades de aprendizaje práctico a medida que los alumnos construyen su comprensión y conciencia de la ciencia de la energía.
La ley de conservación de la energía es un principio fundamental de la ciencia. Según la ley de conservación de la energía, ésta no puede crearse ni destruirse. La energía es una constante. La energía de un objeto puede cambiar de forma, convertirse o transformarse en otros tipos de energía o transferirse a otro objeto (u objetos), pero la cantidad total de energía en el universo sigue siendo la misma.