4º E.S.O.

Energía

U.1 Conservación y transferencias de energía

A.11 Principio de conservación de la energía

Desde un tejado que está a 15 m del suelo cae una teja de 2 kg. Indica todas las formas de energía que tiene la teja:

a) En el momento en que inicia la caída.

Desde un tejado que está a 15 m del suelo cae una teja de 2 kg. Indica todas las formas de energía que tiene la teja:

a) En el momento en que inicia la caída.

15 m

En el momento que inicia la caída la teja tiene energía potencial gravitatoria y

energía interna.

ΣEinicial = Epi + Eci + Eii = 2·10·15 + 0 + Eii

Einicial = 300 + Eii

Desde un tejado que está a 15 m del suelo cae una teja de 2 kg. Indica todas las formas de energía que tiene la teja:

b) Cuando va cayendo y pasa por un punto situado a 10 m del suelo.

Desde un tejado que está a 15 m del suelo cae una teja de 2 kg. Indica todas las formas de energía que tiene la teja:

b) Cuando va cayendo y pasa por un punto situado a 10 m del suelo.

10 m

La energía total que tiene en ese momento será la suma de la energía

cinética, la potencial y la interna.

ΣE10 m = Ep10 m + Ec10 m + Ei10 m

= 2·10·10 + Ec10 m + Ei10 m

ΣE10 m = 200 + Ec10 m + Ei10 m

Desde un tejado que está a 15 m del suelo cae una teja de 2 kg. Indica todas las formas de energía que tiene la teja:c) Calcula la velocidad de la teja en ese momento.

Desde un tejado que está a 15 m del suelo cae una teja de 2 kg. Indica todas las formas de energía que tiene la teja:c) Calcula la velocidad de la teja en ese momento.

10 m

Para calcular la velocidad de la teja en ese momento aplicaremos el principio de

conservación de la energía:

ΣEinicial = ΣE10 m

300 + Eii = 200 + Ec10 m + Ei10 m

Ahora bien, si suponemos que la teja no ha sufrido aumento o disminución de

temperatura, la energía interna inicial será igual a la energía interna a los 10 m, por lo

que la ecuación anterior se puede simplificar obteniéndose:

300 = 200 + Ec10 m

Ec10 m = 100 J

·2·v2 = 100

v = 10 m/s

12

Desde un tejado que está a 15 m del suelo cae una teja de 2 kg. Indica todas las formas de energía que tiene la teja:

d) Indica las energías que tendrá la teja justo un momento antes dellegar al suelo. ¿Qué velocidad tendrá en ese momento?

Desde un tejado que está a 15 m del suelo cae una teja de 2 kg. Indica todas las formas de energía que tiene la teja:

d) Indica las energías que tendrá la teja justo un momento antes dellegar al suelo. ¿Qué velocidad tendrá en ese momento?

Las energías un momento antes de llegar al suelo serán del mismo tipo que antes

salvo que en este caso laenergía potencial gravitatoria será nula.

ΣE0 m = Ep0 m + Ec0 m + Ei0 m

= 2·10·0 + Ec0 m + Ei0 m

ΣE0 m = 0 + Ec0 m + Ei0 m

Para calcular la velocidad de la teja en ese momento aplicaremos el principio de

conservación de la energía y realizaremos las mismas consideraciones con la

energía interna:

ΣEinicial = ΣE0 m

300 + Eii = Ec0 m + Ei0 m

300 = Ec0 m

Ec0 m = 300 J ; ·2·v2 = 300

v = 17,3 m/s

12

Desde un tejado que está a 15 m del suelo cae una teja de 2 kg. Indica todas las formas de energía que tiene la teja:

Cuando la teja llega al suelo choca con éste y se para. ¿Se ha perdido la energía? ¿Con qué sistemas está ahora asociada la energía?

Desde un tejado que está a 15 m del suelo cae una teja de 2 kg. Indica todas las formas de energía que tiene la teja:

Cuando la teja llega al suelo choca con éste y se para. ¿Se ha perdido la energía? ¿Con qué sistemas está ahora asociada la energía?

La energía no se ha perdido.

Habrá aumentado la energía internade la teja y habrá aumentado la energía interna del suelo y del medio ambiente.