0 Energía y su transformación

Tengo una tia que insiste en que ella puede curar cualquier mal por medio de cristales de cuarzo que consiguió, pues estos liberan una "energía" que bien empleada por ella puede servir de panacea.

Al mismo tiempo mis profesores de física me hablan acerca de la energía que puede liberarse del núcleo del átomo, por medio de mecanismos como el de fusión nuclear que se lleva a cabo en el sol.

Ademas hoy en día deseamos hacer una transición de los combustibles fósiles a otras fuentes de energía ¿cómo vamos a lograr esto?

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Entonces viendo la importancia de la energía es válido que nos preguntemos: ¿Qué diablos es la energía?

En forma abstracta puede pensarse como una cantida física que describe el estado de movimiento de una partícula o de un sistema de partículas. Una clasificación básica de la energía es: en ENERGÍA POTENCIAL, que es la capacidad de moverse de una partícula; y en ENERGÍA CINÉTICA, que es su movimiento en si mismo. La energía así definida obedece una LEY DE CONSERVACIÓN que nos asegura que la energía NO SE CREA NI SE DESTRUYE. Pero se puede transformar, es decir, la energía puede cambiar de Energía Potencial a Energía Cinética y Visceversa.

El siguiente video muestra un PENDULO SIMPLE. En el vamos a ver como varían distintas cantidades físicas conforme el péndulo hace su movimiento. En particular vamos a interesarnos en la ENERGÍA. La ENERGÍA TOTAL(E, en el video) permanecerá constante durante toda la trayectoria mientras que esta se intercambiará entre ENERGÍA CINÉTICA (K, en el video) a ENERGÍA POTENCIAL (U).

Cuando el péndulo está quieto la ENERGÍA TOTAL es igual a la ENERGÍA POTENCIAL y en exactamente el punto medio LA ENERGÍA TOTAL es igual a la ENERGÍA CINÉTICA.

Bueno ahora me pregunto si es posible que con estas dos simples ideas pueda yo entender la infinidad de fenómenos en los que se involucra energía. Como has adivinado falta algo y es el saber como interactúan las partículas entre sí y de ese modo conocer como se transfiere energía entre ellas. Bueno se sabe que existen cuatro interacciones fundamentales (Nuclear débil, nuclear fuerte, electromagnética, gravitacional). ¿Por qué se les llama fundamentales? pues porque cualquier interacción real (por ejemplo el choque de dos autos) es el resultado de una combinación de éstas.

Entonces con las definiciones de energía y conociendo las interacciones fundamentales que ocurren en un sistema es posible, en principio, entender los fenómenos en donde se involucra la energía.

Sin embargo como la energía es algo con lo que nos encontramos todos los días tendemos a clasificarla de acuerdo a los fenómenos en los que se nos presenta, por ejemplo: Energía Eólica, Energía Térmica, Energía Solar, Energía Hidraúlica, etcétera.

Los anteriores fenómenos son demasiado complicados para describirlos en función de las interacciones fundamentales. Es por eso que es importante hacer un estudio minucioso de cada uno de estos fenómenos en los que participa con el fin de entenderlos y luego controlarlos.

En conclusión la energía es una cantidad física fundamental que se encuentra presente en todos los sistemas físicos. El analizar como viaja de un sistema a otro es complicado y se usan conceptos de Física (Termodinámica, fluidos, mecánica cuántica, etcétera) y de Matemáticas.

En otras entradas de este blog analizaremos a detalle algún sistema de interés práctico.