Energías mecánicas
Es la rama de la física que estudia y analiza el movimiento y reposo de los cuerpos además del trabajo que se emplea en esto.
Energía Eolica
¿Qué es?
La energía eólica es una fuente de generación de electricidad, a diferencia de otras energías, esta es limpia y renovable, es decir no contamina el medio ambiente, remplazando a las energías producidas a través de los combustibles fósiles, incluso puede llegar a ser tan económica como estos.
¿Cómo funciona?
Esta se obtiene a través del movimiento de las palas de un aerogenerador en energía eléctrica, este dispositivo es un generador eléctrico movido por una turbina que funciona con el viento, similar a un molino de viento.
El aerogenerador está confirmado por una torre, en su punta está un sistema de orientación, y la base un armario de acoplamiento a la red eléctrica, una góndola que cubre el resto del mecanismo que incluye un eje y mando del rotor por delante de las pilas, un freno, un multiplicador, un generador y un sistema de regulación eléctrica.
Ventajas
Es una fuente de energía inagotable
El viento es una fuente inagotable, lo que quiere decir que siempre podrá ser posible utilizar esta energía, sin límites. Esta no produce gases tóxicos, residuos sólidos, o proceso de combustión.
Ocupa poco espacio
Para producir y acumular la misma cantidad de energía eléctrica, un campo eólico necesita menos terreno que un campo de energía fotovoltaica, añadiendo que un área que alguna vez fue está siendo ocupada por un campo puede restaurarse para renovar el territorio.
Bajo costo
Los costos de las turbinas eléctricas eólicas son bastante bajos además de que tienen una larga vida útil, el mantenimiento de las turbinas son relativamente bajos también. Por cada kW producido el precio es muy bajo, en algunos casos, el coste de producción es el mismo que el del carbón, e incluso la energía nuclear.
Compatibilidad
La actividad agrícola y ganadera convive con la actividad de un parque eólico, por lo que no tiene un impacto negativo en la economía local, pues no interrumpe su desarrollo.
Desventajas
El viento no está garantizo
El viento puede ser predecible, pero no es algo exacto, por lo que no siempre se cumplen las previsiones de producción. Para minimizar los riesgos las inversiones en este tipo de instalaciones son siempre a largo plazo (en caso de que en un periodo corto no se logren las expectativas). Los aerogenerador solo funcionan con ráfagas de viento entre los 10 y los 40 Km/h.
Energía no almacenable
Esta es una energía que no se puede almacenar, sino que debe ser consumida de manera inmediata cuando se produce. Eso hace que no pueda ofrecer una alternativa completa al uso de otros tipos de energía.
Afectan a las aves
Los parque eólicos pueden tener un impacto negativo en las aves, en promedio las torres son entre 50 y 80 metros de largas, y las palas giratorias puedes moverse a una velocidad de hasta 70 Km/h, las aves no siempre son capaces de reconocerlas visualmente a esa velocidad, y pueden chocar.
Energía Térmica
¿Qué es?
la energía térmica es la energía que es contenida dentro de un y sistema y que es responsable de la temperatura de este. Este tipo de energía es una de las más antiguas y una de las más importantes, no solo para la producción de electricidad, sino en general. Hay toda una rama de la física, la termodinámica, que estudia cómo se transfiere el calor entre sistemas y el trabajo que se realiza en el proceso.
¿Cómo funciona?
La energía térmica se produce cuando átomos y moléculas se mueven rápidamente. La forma más fácil de generar energía térmica es a través del sol.
también se puede generar quemando combustibles fósiles, como carbón o petróleo. Esta ha sido la forma más habitual de uso, pero esto trae grandes inconvenientes.
A partir del calor del sol, que se concentra en colectores, como en el caso de la energía termosolar.
A partir de reacciones nucleares. La energía nuclear es también energía termal a partir de un combustible. En este caso, el uranio, que al romper sus átomos desprende una enorme cantidad de energía.
Ventajas
-Es renovable
-Puede producir gran cantidad de producto
-Se puede convertir en energía eléctrica, que sirve para hacer funcionar máquinas que requieren electricidad etc.
-Gran disponibilidad de esta energía, que siempre están preparadas para ser trabajadas.
Desventajas
-La obtención y utilización de esta energía implica un impacto ambiental.
-Para trabajar esta energía, se debe usar combustibles fósiles, como el carbón y el petróleo, que desprenden una gran cantidad de gases tóxicos para la vida.
-La combustión libera dióxido de carbono (CO2) y emisiones contaminantes.
Energía Mareomotriz
¿Qué es?
Es la energía de las mareas, hace mil años se utilizó rara accionar molinos en Europa, hoy en día se usa para generar electricidad de manera limpia y renovable. La energía mareomotriz, aunque no es demasiado utilizada actualmente, pero tiene mucho potencial.
¿Cómo funciona?
Las mareas son el resultado de la atracción gravitatoria ejercida por el Sol y la Luna sobre nuestro planeta. En algunos lugares el desnivel de las mareas alcanza con frecuencia varios metros entre la marea baja y la marea alta (bajamar y pleamar). Todo ese enorme movimiento del agua contiene energía, que se puede transformar en electricidad.
La energía mareomotriz puede ser aprovechada de diversas maneras para generar electricidad.
Usando presas de marea
Son unas barreras muy similares a las presas tradicionales. Se construyen en la entrada de una bahía o en lagos que también tengan mareas. Las turbinas instaladas en la barrera aprovechan la energía cuando sube dicha marea y también cuando baja.
Usando generadores de marea
Son molinos que se mueven por la fuerza de las mareas, como el agua es mucho más densa tienden a ser muy resistentes, también capturan una cantidad de energía mayor.
Ventajas
Es una fuente de energía inagotable
Las fuerzas gravitacionales, el Sol, la Luna y la Tierra, estarán presentes por miles de años más como ya lo han estado, eso significa que habrá energía mareomotriz siempre, y que no se agota por mucho que la usemos.
Es constante y fiable
Las mareas siempre han estado ahí y siempre estarán, comportándose de manera previsible y fiable. Esto permite calcular perfectamente el flujo de energía.
Desventajas
No es almacenable, y su aplicación requiere de ciertas regiones costeras que cumplan con algunos requisitos tipográficos
Energía Hidráulica
¿Qué es?
La energía hidráulica es la energía que se obtiene a partir del agua de los ríos, es una fuente de energía renovable y supone el 7% del consumo mundial de energía primaria. El efecto de la gravedad terrestre permite aprovechar los caudales de agua descendentes gracias a las presas que se construyen para retenerla en embalses o pantanos artificiales a través del uso de turbinas.
¿Cómo funciona?
En las céntrales hdraulias mas comunes, el agua que transportan los ríos es almacenada en un embalse y liberada cuando se necesita producir energía, el agua desembalsada cae con fuerza, aprovechando la diferencia de altura, sobre una turbina hidráulica y la hace girar velozmente. La energía cinética que crea la turbina al girar constantemente se transforma en energía eléctrica con generadores eléctricos. El agua usada en el proceso retoma su curso.
Ventajas
Es una energía renovable
Al venir directamente de la lluvia siempre se repone por lo que el agotamiento de este recurso es prácticamente imposible.
Es totalmente segura
Esto se debe a que se trata de una energía que no genera residuos tóxicos y, por tanto, es limpia y respetuosa con el medio ambiente.
Es muy estable
Esta energía no depende de nada, no tiene factores climáticos que afecten su producción. Es decir, en la energía hidráulica no se depende diariamente de la lluvia para producir electricidad porque hay reservas de agua muy importantes.
Es muy económica
El mayor costo es construir la central hidroeléctrica, pero la fuente de energía se renueva de forma gratuita y, además, no depende de variaciones del mercado.
Desventajas
Tiene consecuencias ambientales negativas
La construcción de centrales hidroeléctricas genera cambios en el ecosistema afectando gravemente a los animales y las plantas, así como a la calidad del agua.
Es difícil encontrar el lugar
Es necesario que tenga la orografía adecuada y es dependiente del curso del agua para que se pueda sacar el máximo partido posible al terreno.
Montar la central hidroeléctrica es poco económico
La inversión de construir la central es muy elevada. Además, requerirá la expropiación de terrenos con el coste en indemnizaciones que esto conlleva.
Energía cinética
¿Qué es?
Es la energía que posee un cuerpo a causa de su movimiento, es decir la capacidad o trabajo que permite que un cuerpo pase de estar en reposo, o quieto, a moverse a una determinada velocidad. Un cuerpo que está quieto tiene energía cinética igual a cero, al estar en moviendo su energía cinética aumenta, para que deje de moverse y vuelva a su estado inicial, deberá recibir la misma cantidad de energía que lo ha puesto en movimiento, pero esta vez negativa o contraria.
Para calcularla
Se debe tener en cuenta que la energía cinética se mide en Julios (J), la masa en kilogramos (kg) y la velocidad en metros por segundo (m/s).
Su fórmula es la siguiente:
𝐸𝑐=12·𝑚·𝑣2
Ejemplo:
Se busca encestar una bola de papel dentro de la papelera. Tras calcular las distancias, la fuerza y la trayectoria, tendremos que aplicar una cierta cantidad de energía cinética en la bola para hacer que se mueva desde nuestra mano hasta la papelera.
Al salir de nuestra mano, la bola de papel empezará a acelerar y su coeficiente de energía pasará de cero (cuando la teníamos quieta en nuestra mano) a X, según la velocidad que alcance.
En un lanzamiento, la bola alcanzará su coeficiente de energía cinética más elevado en el momento en que alcance su punto más alto. A partir de ahí, al comenzar su descenso y su fuerza cinética comenzará a reducirse mientras es atraída por la gravedad y se transforma en energía potencial.
Al llegar al fondo de la papelera, y detenerse el equivalente de energía cinética de la bola de papel volverá a ser cero.
Energía potencial elástica
¿Qué es?
La energía potencial es el otro tipo de energía mecánica que pueden tener los cuerpos junto con la energía cinética.
la energía potencial elástica es aquella que adquieren los cuerpo sometidos a la acción de fuerzas elásticas o recuperadoras.
como calcularla
8Se usa la fórmula
𝐸𝑝=12·𝑘·𝑥2
Donde:
* Ep: Es la energía potencial del cuerpo. Su unidad de medida en el Sistema Internacional es el Jules(J)
* k: Constante elástica del muelle. Depende el propio muelle en sí, cuanto mayor es su valor, más trabajo cuesta estirar el muelle. Su unidad de medida en el Sistema Internacional es Newton por metro (N/m)
* x: Distancia hasta la posición de equilibrio. Su unidad de medida en el Sistema Internacional es el metro (m)