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Fuentes de energía

Las fuentes de energía son un fenómeno físico o químico del que es posible explotar su energía con fines económicos o biofísicos. Según un primer criterio de clasificación, se les llama “primarias” si provienen de un fenómeno natural y no han sido transformadas (el sol, la biomasa, las corrientes de agua, el viento, los minerales energéticos o radiactivos); y “secundarias” si son resultado de una transformación intencionada a partir de las primarias para obtener la forma de energía deseada (la energía eléctrica -que puede obtenerse a partir de cualquiera de las fuentes primarias-, la energía química de los distintos combustibles utilizados para el transporte, la calefacción o la industria -que pueden obtenerse a partir de muy distintas fuentes-, etc.)

Según un segundo criterio, a las fuentes de energía primarias se las llama “renobables” si sus reservas no disminuyen de forma significativa en la escala de tiempo de su explotación (como la hidroeléctrica, la eólica, la solar, la geotérmica, la mareomotrizo la utilización energética de la biomasa); y “no renobables” si lo hacen (como los combustibles fósiles -carbón, petróleo, gas natural y la energía nuclear). Según un tercer criterio, se las llama “limpias”​ si se las valora positivamente en un contexto ecologista (lo que coincide en su mayor parte con las renovables); y “sucias” si son valoradas negativamente (lo que coincide en su mayor parte con las no renovables).

 

A lo largo de la historia el hombre ha buscado incesantemente fuentes de energía para su provecho; desde la Prehistoria, cuando la humanidad descubrió el fuego para calentarse, alumbrarse y cocinar los alimentos, pasando por la Edad Media en la que se introdujeron molinos de viento para moler cereales, hasta la Edad Contemporáneaen la que se ha llegado a obtener energía fisionando el átomo y producir los sofisticados combustibles que permiten la propulsión aeroespacial.

Los combustibles fósiles protagonizaron las revoluciones industriales: desde la Primera Revolución Industrial el carbón con el que se alimentaron las calderas de las máquinas de vapor aplicadas inicialmente al bombeo del agua de las minas, luego al telar mecánico y sucesivamente a la práctica totalidad de los procesos industriales mecanizables y al transporte (ferrocarril, barco de vapor, pero luego el modelo de desarrollo propio de la sociedad industrial aboca al agotamiento de los recursos fósiles, sin posible reposición, pues son necesarios períodos de millones de años para su formación.

La búsqueda de fuentes de energía inagotables y el intento de los países industrializados de fortalecer sus economías nacionales reduciendo su dependencia de los combustibles fósiles, concentrados en territorios extranjeros tras la explotación y casi agotamiento de los recursos propios, les llevó a la adopción de la energía nuclear y, en aquellos con suficientes recursos hídricos, al aprovechamiento hidráulico intensivo de sus cursos de agua.

Magnitudes escalares y vectoriales

Dentro de la física podemos encontrar magnitudes que pueden quedar perfectamente definidas con el valor de su medida y su unidad. Este tipo de magnitudes reciben el nombre de magnitudes escalares. Al igual, podemos encontrar magnitudes que necesitan también una dirección y un sentido para quedar totalmente definidas, a las cuales se le llaman magnitudes vectoriales.

Tipos de magnitudes.

  • Escalares.

Masa
Tiempo
Rapidez
Distancia
Corriente eléctrica
Longitud
Temperatura

  • Vectoriales.

Desplazamiento
Velocidad
Aceleración
Fuerza

Medición del tiempo

El tiempo es una magnitud física con la que medimos la duración o separación de acontecimientos. El tiempo permite ordenar los sucesos en secuencias, estableciendo un pasado, un futuro y un tercer conjunto de eventos ni pasados ni futuros respecto a otro.

Unidades para medir el tiempo.

descarga Medición del tiempo

Como se mide el tiempo.

Las formas e instrumentos para medir el tiempo son de uso muy antiguo, y todas ellas se basan en la medición del movimiento, del cambio material de un objeto a través del tiempo, que es lo que puede medirse. En un principio, se comenzaron a medir los movimientos de los astros, especialmente el movimiento aparente del Sol, dando lugar al tiempo solar aparente.

La formación de las primeras monarquías en Europa

El primer precedente europeo de esta institución, bajo el término concreto de “reino” (“regnum”), se dio tras la llegada de los suevos a la provincia romana de la Gallaecia (noroeste de Hispania) en el año 409, cuando acuerdan un foedus con Roma en el 410 por el que se establecen en la provincia y se otorga a su caudillo Hermerico (4098-438) el título de rey (rex), aceptando como superior la autoridad del emperador de Roma. Así, en la Gallaecia, como primer reino (regnum) de Europa con tal denominación, se consolida el primer paso hacia la estructuración del poder político en el espacio europeo medieval en reinos bajo la autoridad moral, cada vez más meramente teórica, de un emperador.

 

Presión

La presión (símbolo p) es una magnitud física que mide la proyección de la fuerza en dirección perpendicular por unidad de superficie, y sirve para caracterizar cómo se aplica una determinada fuerza resultante sobre una línea. En el Sistema Internacional de Unidades la presión se mide en una unidad derivada que se denomina pascal (Pa) que es equivalente a una fuerza total de un newton (N) actuando uniformemente en un metro cuadrado (m²). En el Sistema Inglés la presión se mide en libra por pulgada cuadrada (pound per square inch o psi) que es equivalente a una fuerza total de una libra actuando en una pulgada cuadrada.

La presión es la magnitud escalar que relaciona la fuerza con la superficie sobre la cual actúa, es decir, equivale a la fuerza que actúa sobre la superficie. Cuando sobre una superficie plana de área A  se aplica una fuerza normal F   de manera uniforme, la presión P .
En un caso general donde la fuerza puede tener cualquier dirección y no estar distribuida uniformemente en cada punto la presión se define como:

donde:
f , es la fuerza por unidad de superficie.
n , es el vector normal a la superficie.
a , es el área total de la superficie S.

Tercera ley de Newton o principio de acción y reacción

La tercera ley de Newton implica la acción y la reacción opuesta, es decir, cada fuerza que se ejerza sobre un objeto recibirá otra fuerza de gran magnitud en sentido contrario.

III Ley de Newton.

Con toda acción ocurre siempre una reacción igual y contraria: quiere decir que las acciones mutuas de dos cuerpos siempre son iguales y dirigidas en sentido opuesto.

Expone que por cada fuerza que actúa sobre un cuerpo, este realiza una fuerza de igual intensidad, pero de sentido contrario sobre el cuerpo que la produjo. Dicho de otra forma, las fuerzas, situadas sobre la misma recta, siempre se presentan en pares de igual magnitud y de dirección, pero con sentido opuesto. Si dos objetos interaccionan, la fuerza F12, ejercida por el objeto 1 sobre el objeto 2, es igual en magnitud con misma dirección pero sentidos opuestos a la fuerza F21 ejercida por el objeto 2 sobre el objeto 1.

Este principio presupone que la interacción entre dos partículas se propaga instantáneamente en el espacio (lo cual requeriría velocidad infinita), y en su formulación original no es válido para fuerzas electromagnéticas puesto que estas no se propagan por el espacio de modo instantáneo sino que lo hacen a velocidad finita “c”. Este principio relaciona dos fuerzas que no están aplicadas al mismo cuerpo, produciendo en ellos aceleraciones diferentes, según sean sus masas.

Ejemplos como se puede aplicar la Tercera Ley de Newton. 

Algunos ejemplos donde actúan las fuerzas acción-reacción son los siguientes:

  • Si una persona empuja a otra de peso similar, las dos se mueven con la misma velocidad pero en sentido contrario.
  • Cuando saltamos, empujamos a la tierra hacia abajo, que no se mueve debido a su gran masa, y esta nos empuja con la misma intensidad hacia arriba.
  • Una persona que rema en un bote empuja el agua con el remo en un sentido y el agua responde empujando el bote en sentido opuesto.
  • Cuando caminamos empujamos a la tierra hacia atrás con nuestros pies, a lo que la tierra responde empujándonos a nosotros hacia delante, haciendo que avancemos.