¿Qué es la energía?
Dentro de la física, la energía es la capacidad con la cual se puede realizar un trabajo, como transformar, calentar o poner en movimiento un objeto. Según la ley de la conservación de la energía, se sabe que esta, al igual que la materia, no puede crearse ni destruirse, sino solamente transferirse de un sistema a otro. Esta relación entre materia y energía se da debido a la equivalencia entre ambas, la cual dicta que todo objeto estacionario tiene la misma cantidad de masa que energía en reposo, por lo que toda energía adicional supone un incremento de la masa del objeto. En el Sistema Internacional de Medidas, la medida de la energía es el Julio. El término energía proviene del griego enérgeia (ἐνέργεια), que se puede traducir como “operación” o “actividad”. Esta palabra tiene su origen, a su vez, en el vocablo energós (ἐνεργóς), que puede traducirse como “fuerza de trabajo” o “fuerza de acción”.
¿Cuáles son los tipos de energía?
Pueden diferenciarse varios tipos de energía. Los principales son:
- Energía mecánica: es la energía que surge del movimiento de un objeto o de la posición de este dentro de un campo de fuerza, como puede ser el gravitatorio. Este tipo de energía puede ser cinética, cuando el cuerpo se mueve desde un lugar a otro; o potencial, cuando el objeto sirve de recipiente para esta mientras no se mueve.
- Energía cinética: es la energía mecánica que tienen los cuerpos cuando se mueven, la cual puede ser calculada a partir de la velocidad y la masa de un cuerpo. Por tanto, entre más peso y velocidad tenga un objeto, más energía cinética tendrá. Además, esta puede transferirse de un cuerpo a otro, como ocurre cuando una bola de billar rueda y golpea a otra que está quieta. La primera perderá energía cinética (perderá velocidad o se detendrá) y la segunda comenzará a moverse debido a la energía que le transfirió el choque.
- Energía potencial: es la energía mecánica que almacenan los cuerpos cuando están en reposo y se encuentran dentro de un campo de fuerza. Por ejemplo, cuando el carro de una montaña rusa llega a la cima, tiene una gran energía potencial que se ha acumulado por la acción de la gravedad. La fuerza gravitatoria le pedirá que baje, y al hacerlo convertirá toda su energía potencial en cinética (movimiento).
- Energía gravitacional: es la energía que ejerce el campo gravitatorio a los objetos que están dentro de él. De esta manera, un objeto siempre será atraído hacia el suelo, a menos que sea sostenido una fuerza que lo empuje hacia arriba. Esto ocurre cuando dejamos algo sobre una mesa: la superficie de esta empujará al objeto hacia arriba, impidiendo que caiga al suelo por la acción de la gravedad.
- Energía acústica: también conocida como energía sonora, es la energía producido por la vibración de un objeto, el cual genera ondas que se propagan por el espacio físico, pudiendo ser este aire, agua o algún sólido. Entre mayor sea la vibración, mayor será la frecuencia y mayor será la energía acústica.
- Energía eléctrica: es la energía producida por el flujo de electrones a través de un cuerpo o un fluido, como el aire. La energía eléctrica puede viajar solamente a través de los materiales que son conductores y no puede hacerlo a través de materiales aislantes.
- Energía radiante: es la energía producida por las ondas electromagnéticas, como puede ser la energía lumínica, la energía térmica y las radiaciones ultravioleta, los rayos X y los rayos Gamma. A diferencia de la energía acústica, las ondas electromagnéticas no necesitan de un fluido por el cual propagarse, pues además de ondas también son partículas capaces de viajar por sí mismas.
- Energía térmica: es la energía producida por las ondas térmicas de un cuerpo. Entre mayor sea la temperatura del cuerpo, mayor será su energía liberada al entorno en forma de energía térmica. Este tipo de energía es generado por la vibración de las partículas de un cuerpo.
- Energía lumínica: es la energía producida por fotones que generan luz. La frecuencia de las ondas de este tipo de energía permite que sea visible para el ojo humano, por lo cual podemos percibirla sin necesidad de equipos especiales. Así, los colores que vemos son energía lumínica, producida por la reflexión de la luz blanca del sol sobre superficies que absorben parcialmente sus ondas.
- Energía química: es la energía almacenada por un compuesto químico dentro de sus enlaces covalentes. Cuando estos se rompen, la energía es liberada en forma de calor (energía térmica), produciendo una reacción exotérmica.
- Energía magnética: es la energía producida por un campo magnético, el cual repelerá o atraerá a los objetos que tenga dentro dependiendo de sus cargas.
- Energía nuclear: es la energía producida a partir de las transformaciones al interior del núcleo atómico de un elemento. Esta energía puede ser producida tras la fisión del núcleo atómico de un elemento para formar dos elementos nuevos, como ocurre en los reactores nucleares con la fisión del uranio; o tras la fusión de dos núcleos atómicos que se unen para formar un nuevo elemento, como ocurre en las bombas de hidrógeno.
- Energía eólica: es la energía producida por la acción del viento, la cual puede ser aprovechada para generar energía eléctrica. Por tanto, la energía eólica hace parte de la energía mecánica.
- Energía solar: es la energía producida por el sol en forma de energía lumínica y de energía térmica. Esta es aprovechada para distintas funciones biológicas de la vida en la tierra, como la fotosíntesis, y para la generación de energía eléctrica a partir de paneles fotovoltaicos. Por tanto, la energía solar hace parte de la energía radiante.
- Energía hidráulica: es la energía producida por el movimiento del agua, la cual puede ser aprovechada para generar energía eléctrica, como ocurre en las represas. Por tanto, la energía hidráulica hace parte de la energía mecánica.