Física 8 A

OBJETIVOS CONCEPTUALES
• Describir el movimiento visible de algunos cuerpos.
• Definir el concepto de movimiento con respecto a un sistema de referencia.
• Definir el concepto de trayectoria.
• Definir el concepto de rapidez media y sus unidades.
• Definir el concepto de Velocidad y sus unidades.
• Definir las unidades con que se mide el concepto de aceleración
• Introducir el concepto de fuerza.
• Enunciar los principios del movimiento de Newton.
• Definir el concepto de cantidad de movimiento y su conservación.
• Definir el concepto de trabajo mecánico y las unidades.
• Definir el concepto de potencia y las unidades.
• Definir el concepto de energía mecánica: potencial y cinética.
• Identificar la relación entre el trabajo y la energía.
• Enunciar el principio de conservación de la energía.

El movimiento es un fenómeno físico que se define como todo cambio de posición que experimentan los cuerpos en el espacio, con respecto al tiempo y a un punto de referencia, variando la distancia de dicho cuerpo con respecto a ese punto o sistema de referencia, describiendo una trayectoria.

                                 

Sistema o Marco de Referencia es aquel punto u objeto que se utiliza para establecer la posición de un móvil. 

Es el camino que se forma al unir  todas las sucesivas posiciones de un objeto o ser vivo. Por lo tanto cuando quieres ir de un lugar a otro, tienes a tu disposición muchas trayectorias posibles. Por ejemplo si quieres ir desde tu casa al colegio deberás elegir una trayectoria o un camino por el cual llegar.

Otro ejemplo, si una persona dejara caer piedritas a medida que camina, la figura formada por ellas correspondería a la trayectoria.

Es la distancia o longitud que existe entre la posición inicial y la posición final de un cuerpo, es decir, es la línea recta que une los dos puntos entre los cuales te vas a mover.

El desplazamiento tiene como principal característica que siempre es menor o igual a la trayectoria, jamás mayor. Por ejemplo si subes en ascensor desde el primer piso de un edificio hasta el décimo, entonces la trayectoria será recta y coincidirá con tu desplazamiento.

El desplazamiento se representa mediante una flecha cuyo origen es el punto inicial de la trayectoria, y cuyo extremo coincide con el punto final. La longitud de la flecha indica la longitud del desplazamiento.

                       

La distancia es la longitud total de la trayectoria realizada por un objeto móvil entre dos puntos. Como tal, se expresa en una magnitud escalar, mediante unidades de longitud, principalmente el metro, según el Sistema Internacional de Unidades.                                                

En física, se refiere a la relación entre la distancia recorrida por un cuerpo y el tiempo empleado en cubrirla. Como tal, es una magnitud física escalar, y puede medirse en kilómetros, millas o nudos por hora.

La rapidez es una magnitud escalar que determina la relación de la distancia recorrida por un cuerpo u objeto y el tiempo que necesita para cubrir dicha distancia. En este sentido, emplea dimensiones de longitud y de tiempo que pueden ser, dependiendo del caso, kilómetros por hora (k/h) o metros por segundo (m/s). A diferencia de la velocidad, no es una magnitud vectorial, sino que representa precisamente el módulo de la celeridad.

Rapidez media

La rapidez media se calcula tomando la distancia recorrida por un cuerpo y el tiempo empleado en recorrerla. Por ejemplo: una persona que tarda dos horas en recorrer 60 kilómetros se estará desplazando con una rapidez media de 30 kilómetros por hora.

En contesto:   

Velocidad

El concepto cotidiano de velocidad surge cuando apreciamos la rapidez o lentitud con que se mueve un cuerpo. De alguna manera relacionamos el desplazamiento realizado con el tiempo invertido en él. En este apartado vamos a precisar qué se entiende en Física por velocidad media. Este concepto nos servirá para entender otras definiciones relacionadas con la velocidad que veremos en apartados posteriores

Su unidad de medida en el Sistema Internacional (S.I.) es el metro por segundo (m/s), esto quiere decir que cuando por ejemplo afirmamos que la velocidad (módulo) de un cuerpo es de 5 metros por segundo (m/s), estamos indicando que cada segundo ese mismo cuerpo se desplaza 5 metros. 

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La fuerza es una cualidad física básica, junto con la flexibilidad, resistencia y velocidad, que si bien en un principio parece ligada únicamente al aparato locomotor (músculos), guarda relación con el sistema de control del movimiento (Sistema Nervioso Central) y con los sistemas energéticos (Sistema Cardiovascular y Respiratorio).

Para comprender esta cualidad es necesario recordar que los músculos son los responsables del movimiento de nuestro cuerpo, y que son las fibras musculares las que consiguen transformar en energía cinética, en movimiento, una energía química, y ello gracias al metabolismo anaeróbico o aeróbico.

Cuando queremos realizar un movimiento, las fibras del músculo tras una serie de reacciones químicas se "acortan", y provocan un acortamiento o "contracción" del músculo. Este, a su vez, al estar unido por sus tendones a los huesos, al acortarse desplaza nuestro esqueleto.

Aclarado el papel que la contracción muscular juega en el movimiento podemos responder a la primera pregunta que se plantea cuando se va a hablar de una Cualidad Física.

Concepto Básico de Fuerza:

¿Qué es la Fuerza? La fuerza es la capacidad que tienen nuestros músculos para contraerse contra una resistencia.

Son muchas las ocasiones en las que a nuestros movimientos se opone una resistencia: objetos, materiales pesados, otro movimiento en sentido contrario (por ejemplo, un compañero), la gravedad, ... y a pesar de ello nosotros nos movemos. Ello es debido a la fuerza de la contracción de nuestros músculos.

La idea de que fuerza es la capacidad para vencer una resistencia ha quedado clara, y a partir de este momento todos podemos enumerar un montón de ejemplos de actividades, ejercicios, trabajos ... en los que se utiliza la fuerza: lanzar un objeto lo más lejos posible venciendo la resistencia que supone el peso del objeto y la gravedad, empujar un coche, saltar, etc.

Nosotros vamos a mencionar un ejemplo que va a permitirnos ampliar y mejorar nuestro concepto de fuerza: transportar un objeto pesado, una maleta. Todos tenemos claro que para llevar una maleta pesada hace falta fuerza, pero analicemos brevemente lo que llevar una maleta significa:

* Cuando levantamos la maleta, nuestros músculos generan una fuerza (F) que mueve la maleta porque es mayor que la resistencia (R) que opone el peso de la maleta y la gravedad. Ello implica que una serie de grupos musculares están trabajando fuerza. Estamos pues ante un trabajo de fuerza en el que la Fuerza es mayor que la Resistencia:

F > R

* Cuando la llevamos de un lado a otro nuestros músculos hacen justo la fuerza necesaria para mantener en el aire la maleta, los mismos grupos musculares que antes levantaron la maleta ahora la mantienen, y siguen trabajando fuerza. Estamos ante un trabajo de fuerza en el que la Fuerza y la Resistencia están equilibradas, son iguale:

F = R

* Por último, cuando dejamos la maleta en el suelo no lo hacemos bruscamente sino que nuestros músculos, los mismos que la levantaron y la sujetaron, dejan bajar la maleta reteniendo, frenando su caída, dejándose vencer por la resistencia de la maleta. Estamos ante un trabajo de fuerza en el que la Fuerza es menor que la Resistencia:

F < R

El ejemplo de la maleta nos aclara que los mismos grupos musculares trabajan fuerza en tres situaciones bien diferentes: moviendo una resistencia (levantar la maleta), manteniendo una resistencia (sujetar la maleta en el aire), y reteniendo o frenando una resistencia (bajarla suavemente al suelo).

Atención pues a esta visión más amplia del trabajo de fuerza, porque no sólo se trabaja fuerza cuando se vence una resistencia, cuando mueve una resistencia, sino que también se trabaja fuerza cuando se retiene, soporta o amortigua una resistencia. Veamos esta idea más despacio pues va a resultar básica para no cometer errores en el entrenamiento

En función de la relación entre la (R) resistencia y la (F) fuerza de nuestra contracción muscular el músculo se contrae de tres formas diferentes:

                                F > R = Contracción isotónica concéntrica - - - Hay movimiento. 

                                F = R = Contracción isométrica - - - - - - - - No hay movimiento. 

                                F < R = Contracción isotónica excéntrica - - - - Hay movimiento.

* CONTRACCIÓN ISOTÓNICA CONCÉNTRICA: El músculo o músculos generan una fuerza superior a la resistencia y ESTE DESEQUILIBRIO DE FUERZAS PRODUCE UN MOVIMIENTO EN LA DIRECCIÓN DE LA CONTRACCIÓN MUSCULAR. Acortamiento de la longitud del músculo.

* CONTRACCIÓN ISOMÉTRICA: Existe un equilibrio de fuerzas, nuestros músculos producen una fuerza igual a la resistencia que se les opone. ESTE EQUILIBRIO DE FUERZAS HACE QUE NO HAY DESPLAZAMIENTO DE SEGMENTOS, OBJETOS ... No hay variación en la longitud del músculo.

* CONTRACCIÓN ISOTÓNICA EXCÉNTRICA: la situación es la contraria a la contracción isotónica concéntrica. La resistencia es superior a la fuerza que generan nuestros músculos, EL DESEQUILIBRIO DE FUERZAS PRODUCE MOVIMIENTO EN SENTIDO CONTRARIO A LA CONTRACCIÓN MUSCULAR. Elongación, estiramiento del músculo.

Continuación del Tema

• En física denominamos fuerza a toda acción capaz de producir cambios en el movimiento o en la estructura de un cuerpo. En este apartado vamos a desarrollar esta idea que está detrás, por ejemplo, de la tecnología que usamos para viajar en coche o bicicleta, pero también detrás de gestos tan cotidianos como empujar el carrito de la compra. Para ello estudiaremos:
• qué son las fuerzas
• sus unidades de medida
• cómo las representamos graficamente
• cómo se producen (sus causas) y cuáles pueden ser sus efectos

¿Estás preparado para el esfuerzo?

Concepto de fuerza
Imagina que empujas con tu dedo una bola en reposo sobre una mesa de billar. Tu intuición probablemente te dice que le estás dando "fuerza" a la bola. De una manera más formal podemos decir que le estamos aplicando una fuerza a la bola. ¿Qué ocurrirá entonces? Lo más probable es que nuestra bola empiece a moverse, pero si esta fuese, por ejemplo, un globo de agua también podría suceder que se deformase y nuestro dedo fuese "engullido" por el mismo.

Efectos de una fuerza

Cuando comienzas una partida de billar aplicas, con el taco, una fuerza sobre la bola blanca (cue ball ). Esta fuerza termina propagándose al resto de bolas del juego, inicialmente en reposo, poniéndolas a todas en movimiento.

Definimos una fuerza como toda causa capaz de modificar el estado de reposo o de movimiento de un cuerpo, o de producir una deformación en él. Una fuerza es la interacción de un cuerpo con algo externo a él y es una magnitud vectorial caracterizada por poseer módulo, dirección, sentido y punto de aplicación o punto origen.

La unidad en el Sistema Internacional es el Newton (N). Un Newton es la fuerza que, al aplicarse sobre una masa de un kilogramo (Kg), le provoca una aceleración de un metro por segundo al cuadrado (m/s2).
Otras unidades de medida
Además del newton, existen otras unidades menos utilizadas:

• dina (dyn). Se trata de la fuerza que, aplicada a una masa de un gramo, le proporciona una aceleración de un centímetro por segundo al cuadrado (cm/s2) o Gal. Es una unidad del Sistema Cegesimal de Unidades. 1 d = 10-5 N
• kilopondio (kp) o kilogramo-fuerza (kgf). Es lo que pesa una masa de 1 kg en la superficie terrestre. Dicho de otro modo, es la fuerza ejercida sobre una masa de 1 kg por la gravedad en la superficie terrestre (9,81 m/s2). Es la unidad del Sistema Técnico de Unidades. 1 kp = 9.8 N
• poundal (pdl). Se trata de la fuerza necesaria para acelerar una masa de 1 libra a un pié por segundo al cuadrado. Se trata de una unidad especializada del sistema anglosajón de unidades, de ahí que utilice el pie (1 pie = 30.48 cm) como unidad de longitud para su definición. 1 pdl = 0.1382550 N
• libra fuerza (lbf). Se trata de la fuerza gravitacional ejercida sobre una masa de una libra (0.45359237 kg.) sobre una idealizada superficie de la Tierra. Se trata también de una unidad especializada del sistema anglosajón de unidades. 1 lbf = 4,448222 N

• KIP. Es otra unidad más del sistema anglosajón de unidades. Equivale a mil libras, es decir, 1 KIP = 1000 lbf, y por tanto 1 KIP = 4448,222 Nm

Representación de fuerzas

Anteriormente hemos definido la fuerza como una magnitud vectorial, y por tanto son representadas como vectores. Efectivamente, como puedes observar en la siguiente imagen, la dirección y el sentido de la fuerza debe ser tenida en cuenta para poder predecir sus efectos.

Observa que una de las características señaladas de las fuerzas ha sido el punto origen, también conocido como punto de aplicación. Se trata del punto del espacio en el que la fuerza es aplicada, y por tanto, los efectos que produce la fuerza en un cuerpo puede variar en función del mismo. En cualquier caso, en este nivel nos centraremos en objetos puntuales, y por tanto aplicar una fuerza a un cuerpo es aplicarla en su único punto.

Por otro lado las fuerzas, como vectores que son, pueden ser descompuestas. Esto nos permitirá, por ejemplo, observar los efectos que producen en el espacio en cada dimensión (eje) por separado.

Efectos de las Fuerzas
Las fuerzas surgen a partir de las interacciones entre los cuerpos. Observa la siguiente imagen.

Fuerza Y Tipos De fuerza

En física, una fuerza es una influencia que hace que un cuerpo libre de someterse a una aceleración. Fuerza también puede ser descrito por conceptos intuitivos como un empujón o un tirón que puede causar un objeto con masa para cambiar su velocidad (que incluye a comenzar a moverse de un estado de reposo), es decir, acelerar, o que pueden hacer que un objeto flexible a deformarse. Una fuerza tiene tanto magnitud y dirección, lo que es un vector de cantidad.

Segunda ley de Newton, F = ma, se puede afirmar que un objeto con una masa constante se acelerará en proporción a la fuerza neta que actúa sobre y en proporción inversa a su masa, una aproximación que se rompe cerca de la velocidad de la luz.

Tipos De fuerza

Peso:

El peso de un objeto se define como la fuerza de la gravedad sobre el objeto y se puede calcular como el producto de la masa por la aceleración de la gravedad, w = mg. Puesto que el peso es una fuerza, su unidad SI es el Newton.

Para un objeto en caida libre, la gravedad es la única fuerza que actúa sobre él, por lo tanto la expresión para el peso derivada de la segunda ley de Newton es

Fuerza Normal:

La fuerza normal es un tipo de fuerza de contacto ejercida por una superficie sobre un objeto.  Esta actúa perpendicular y hacia afuera de la superficie.Supongamos que un bloque de masa m o los libros de la imagen de la derecha.  Están en reposo sobre una superficie horizontal como se muestra en la figura, las únicas fuerzas que actúan sobre él son su peso y la fuerza de contacto de la superficie.

Fuerza de Tensión:

Se conoce como fuerza de tensión a la fuerza que, aplicada a un cuerpo elástico, tiende a producirle una tensión; este último concepto posee diversas definiciones, que dependen de la rama del conocimiento desde la cual se analice.Las cuerdas, por ejemplo, permiten transmitir fuerzas de un cuerpo a otro. Cuando en los extremos de una cuerda se aplican dos fuerzas iguales y contrarias, la cuerda se pone tensa. Las fuerzas de tensión son, en definitiva, cada una de estas fuerzas que soporta la cuerda sin romperse.

Fuerza de rozamiento o de fricción:

La fuerza de rozamiento o de fricción (FR) es una fuerza que surge por el contacto de dos cuerpos y se opone al movimiento.

Fr=μ⋅N

• FR es la fuerza de rozamiento
• μ es el coeficiente de rozamiento o de fricción
• N es la fuerza normal

El rozamiento se debe a las imperfecciones y rugosidades, principalmente microscópicas, que existen en las superficies de los cuerpos. Al ponerse en contacto, estas rugosidades se enganchan unas con otras dificultando el movimiento. Para minimizar el efecto del rozamiento o bien se pulen las superficies o bien, se lubrican, ya que el aceite rellena las imperfecciones, evitando que estas se enganchen.

Fuerza elástica:

La fuerza elástica es la ejercida por objetos tales como resortes, que tienen una posición normal, fuera de la cual almacenan energía potencial y ejercen fuerzas.

La fuerza elástica se calcula como:

F = – k  ΔX

ΔX =  Desplazamiento desde la posición normal
k =  Constante de elasticidad del resorte
F =  Fuerza elástica

Fuerza gravitatoria:

Entre dos cuerpos aparece una fuerza de atracción denominada gravitatoria, que depende de sus masas y de la separación entre ambos. La fuerza gravitatoria disminuye con el cuadrado de la distancia, es decir que ante un aumento de la separación, el valor de la fuerza disminuye al cuadrado.

La fuerza gravitatoria se calcula como:

G = Constante de gravitación universal. Es un valor que no depende de los cuerpos ni de la masa de los mismos.

LA FUERZA

Física 7

La Energía mecánica es la producida por fuerzas de tipo mecánico, como la elasticidad, la gravitación, etc., y la poseen los cuerpos por el hecho de moverse o de encontrarse desplazados de su posición de equilibrio. Puede ser de dos tipos: Energía cinética y energía potencial (gravitatoria y elástica):

Podríamos agrupar los elementos que forman los mecanismos y sistemas mecánicos en tres grandes bloques:

1. Bloque motriz o bloque de entrada: recibe la fuerza motriz, (hidráulica, humana, mecánica,…), y pone en marcha el movimiento del sistema mecánico.

2. Bloque transmisor o Mecanismo propiamente: recibe, transmite y modifica el movimiento y las fuerzas que le proporcionan los dispositivos del bloque de entrada, conduciéndolos hasta el bloque de salida.

3. Sistema receptor o sistema de salida: Son el conjunto de elementos conducidos que reciben el movimiento y las fuerzas del bloque transmisor y realizan el trabajo en la salida del sistema para el cual el sistema mecánico fue concebido.

VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LA ENERGÍA MECÁNICA

 – VENTAJAS DE LA ENERGÍA MECÁNICA: Dentro de las ventajas de este tipo de energía tenemos sobre todo, vemos que es una de las energías más económicas de generar, fácil de obtener y es autónoma porque no depende de ninguna otra energía para poder generar la potencia, es mucho más eficiente que un trabajo manual y es bastante seguro.

– DESVENTAJAS DE LA ENERGÍA MECÁNICA: 

Una de las mayores desventajas, es sobre todo el elevado costo, necesitando de un mantenimiento constante, las maquinarias pueden llegar a ser bastante pesadas, y muchas veces con el paso del tiempo deben ser sustituidas, porque quedan como maquinarias obsoletas, el desgaste térmico acelerado, existe un costo importante en el tema de reparación o sustitución de la maquina y se requiere capacitar, o especializar al personal que va a estar encargado de dicha máquina

EJEMPLOS DE ENERGÍA MECÁNICA

 Existen varias maneras de poder generar energía, a continuación te presentamos algunos ejemplos de la transformación de la energía mecánica y de que maneras muchas veces se aprovecha la energía potencial.

 1. PLANTA HIDROELÉCTRICA

Una planta hidroeléctrica es un claro ejemplo de conversión de energía mecánica a energía eléctrica. La energía mecánica del agua que cae desde una cascada se utiliza para rotar las turbinas que se encuentran presentes en el fondo de la cascada y la rotación de estas turbinas se usa para poder generar la electricidad.

2. MÁQUINAS DE VAPOR

Los motores de las máquinas que funcionan con vapor, básicamente utilizan la energía térmica. Esta energía térmica se convierte en energía mecánica que se utiliza para hacer funcionar las locomotoras; este es un ejemplo de conversión de energía térmica en energía mecánica.

 3. MOTOR DE COMBUSTIÓN INTERNA

En un motor de combustión interna, la energía química se convierte posteriormente en energía mecánica. Esta conversión se logra en el momento que se va quemando el combustible. En este caso la energía mecánica se usa principalmente para poner el vehículo en movimiento.

4. MOLINOS DE VIENTO

Los molinos de viento se utilizan en la generación de electricidad. La energía cinética de los vientos hace que las cuchillas giren automáticamente. Los molinos de viento convierten esta energía cinética de los vientos en energía eléctrica.

 

 5. UN JUEGO DE BILLAR

Al jugar al billar, la energía mecánica del taco se transfiere a la bola de billar. Esto hace que la bola de la mesa se mueva y cubra cierta distancia antes de que vaya a detenerse.

 6. MOTOR ELÉCTRICO

Un motor eléctrico se utiliza para la conversión de energía eléctrica en una forma utilizable de energía mecánica. Este proceso es exactamente opuesto al de un generador. Estos motores eléctricos se utilizan por ejemplo en los ventiladores.

                                   

                                 

 7. LOCOMOTORA

La energía eléctrica se usa en motores de locomotora donde se convierte posteriormente en energía mecánica. Esta energía mecánica se presenta en forma de energía cinética de una locomotora o un vehículo en movimiento.

                           

                                 

 8. BALA

Una bala en movimiento tiene energía cinética. Una parte de esta energía cinética se convierte en energía térmica.

                               

                     

9. UNA PISTOLA DE DARDOS

Una pistola de dardos puede almacenar energía mecánica en forma de energía elástica. La pistola de dardos tiene un resorte que puede almacenar la energía elástica cuando está en una posición comprimida. Esta energía, cuando el resorte se relaja, hace que el dardo se mueva. De esta manera, se convierte la energía elástica del muelle, en energía cinética del dardo en movimiento.

Salvo en condiciones de espacio vacío (como ocurre en el espacio exterior a la atmósfera terrestre), los cuerpos se mueven en presencia de fuerzas de rozamiento que se oponen al movimiento y que tienden, por tanto, a frenarlo. Estas fuerzas se denominan también disipativas porque restan energía cinética a los cuerpos en movimiento y la disipan o desperdician en forma de calor.

El que sobre un cuerpo actúen fuerzas de rozamiento significa, desde el punto de vista de la energía en juego, que se produce una pérdida continua de energía mecánica la cual es transformada en energía calorífica. En tales casos la conservación de la energía mecánica deja de verificarse y con el tiempo toda la energía mecánica inicial termina disipándose.

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ENERGÍA SOLAR

El término energía solar se refiere al aprovechamiento de la energía que proviene del Sol. Se trata de un tipo de energía renovable. La energía contenida en el Sol es tan abundante que se considera inagotable. El Sol lleva 5 mil millones de años emitiendo radiación solar y se calcula que todavía no ha llegado al 50% de de su existencia.

La energía solar, además de ser una fuente de energía renovable, es una energía limpia y supone una alternativa a otros tipos de energía no renovables como la energía fósil o la energía nuclear.

¿QUÉ ES Y COMO SE PRODUCE DE LA ENERGÍA SOLAR?

La energía solar es la energía contenida en la radiación solar. Este tipo de energía renovable se genera mediante reacciones de fusión nuclear en el Sol. La radiación viaja hacia la Tierra mediante ondas electromagnéticas y, posteriormente, puede ser aprovechada.

La energía solar se puede aprovechar en forma de energía térmica o energía eléctrica, para su consumo posterior allá donde se necesite. Cuando se trata de energía térmica obtenemos calor para calentar un fluido.

El elemento encargado de captar la radiación solar y transformarla en energía útil es el panel solar. Los paneles solares pueden ser de distintos tipos dependiendo del mecanismo escogido para el aprovechamiento de la energía solar:

Mediante captadores solares térmicos (energía solar térmica)

Mediante módulos fotovoltaicos (energía solar fotovoltaica)

Sin ningún elemento externo (energía solar pasiva)

TIPOS DE ENERGÍA SOLAR

En la actualidad existen básicamente tres formas para aprovechar la energía solar.

1. La energía solar fotovoltaica.
2. La energía solar térmica.
3. La energía solar pasiva.

ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA
La energía solar fotovoltaica aprovecha el efecto fotovoltaico para generar una corriente eléctrica. La corriente que generan los paneles solares es corriente continua que mediante un convertidor de corriente se puede transformar en corriente continua.
La corriente eléctrica generada por los módulos fotovoltaicos se puede utilizar para suministrar electricidad en instalaciones autónomas o se puede utilizar para suministrarla directamente a la red eléctrica.

ENERGÍA TERMOSOLAR
La energía solar térmica también se puede llamar termosolar. Este tipo de energía es otra forma de aprovechamiento muy habitual y económico. Su funcionamiento se basa en el aprovechamiento de la radiación solar para calentar agua mediante colectores solares.
Los colectores solares aumentan la temperatura del fluido aumentando su energía interna. De esta forma es fácil transportar la energía térmica generada y utilizarla donde se necesite: se podrá utilizar para obtener agua caliente sanitaria o para la calefacción de una vivienda.

ENERGÍA SOLAR PASIVA

Los sitemas pasivos aprovechan la radiación solar sin la utilización de ningún dispositivo o aparato intermedio. Esta técnica se realiza mediante la adecuada ubicación, diseño y orientación de los edificios. El objetivo es emplear correctamente las propiedades de los materiales y los elementos arquitectónicos de los mismos:

• Aislamientos,
• Tipo de cubiertas
• Protecciones, etc.

Aplicando criterios de arquitectura bioclimática se puede reducir significativamente la necesidad de climatizar los edificios y de iluminarlos.

La energía solar pasiva es el método más antiguo de aprovechamiento de la radiación solar. Se trata del método que ya utilizaban las culturas antiguas tal y como se explica en historia de la energía solar

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ELECTRICIDAD

La electricidad es una forma de energía que se manifiesta con el movimiento de los electrones de la capa externa de los átomos que hay en la superficie de un material conductor.

La electricidad es un fenómeno íntimamente ligado en la materia y a la vida. Todo lo que vemos en nuestro alrededor -y también lo que no vemos- está integrado miedo electrones, partículas que giran vuelvo a los núcleos atómicos.

LA CARGA ELÉCTRICA

En la física moderna, la carga eléctrica es una propiedad intrínseca de la materia responsable de producir las interacciones electrostáticas.

Es probable que hayas escuchado una especie de chasquido cuando te quitas un saco de lana que ha tenido contacto con tu pelo. Este efecto se produce debido a la carga eléctrica. Efectos como este fueron descubiertos en la antigüedad por TALES DE MILETOS (siglo V a.c) quien observó cómo el ámbar, después de ser frotado con el pelo de animal, atraía objetos livianos. Debido a que la palabra ámbar en griego significa "electrón", a los  fenómenos relacionados con el comportamiento eléctrico de la materia se les llama eléctricos.

CARGA POSITIVA Y CARGA NEGATIVA

Benjamín Franklin demostró a través de experimentos la presencia de cargas eléctricas positivas y negativas. Hoy sabemos que el origen de las cargas eléctricas está en el átomo, el cual posee unas partículas llamadas protones, neutrones y electrones.

En el núcleo de un átomo se encuentran las cargas positivas (protones) y unas que están proporcionalmente cargadas positiva y negativamente, es decir neutras, llamadas neutrones. Girando alrededor del núcleo se encuentran unas partículas con carga negativa llamadas electrones. Por tanto, el átomo se encuentra eléctricamente neutro, ya que por cada electrón (-) hay un protón (+) que determina que el átomo se encuentre neutro o equilibrado en la cantidad de cargas opuestas. Por ejemplo, si un elemento químico como el Neón posee 10 electrones  (carga -), tendrá en su núcleo 10 protones (+) y 10 neutrones (), pudiendo variar el número de éstos últimos. La carga eléctrica del átomo, en tanto, será neutra.

Experimentalmente se ha observado el comportamiento de los cuerpos cargados eléctricamente, éstos pueden atraerse (acercar) o repelerse (alejar) entre ellos debido a la acción de las fuerzas que se manifiestan entre las cargas. Pero, ¿qué es una fuerza? Una fuerza es el producto de la interacción entre dos cuerpos, provocando cambios en el movimiento de éstos.

LOS ÁTOMOS Y LA CARGA ELÉCTRICA

Para explicar el proceso mediante el cual los cuerpos se cargan, es necesario considerar que la materia está compuesta por átomos. Los átomos están constituidos por partículas llamadas  subátomicas y clasificadas así: PROTONES, a los cuales se les asigna carga eléctrica positiva; ELECTRONES, a los que se les asigna carga negativa, y NEUTRONES, a los que se le asigna carga eléctrica alguna. Los protones y los neutrones se encuentran en el núcleo de átomo, mientras que los electrones se encuentran en la parte exterior del mismo.El número de electrones de un átomo es igual al número de protones. La carga eléctrica se mide en CULOMBIOS y, puesto que el átomo es neutro, la carga eléctrica que se asigna al electrón tiene el mismo valor de la carga que se asigna al protón, pero de signo contrario.