¿Cómo se utiliza la ley de conservación de la energía en la vida diaria? Ejemplos de conservación de la energía de la vida diaria, sus aplicaciones.
La energía no se puede crear ni destruir. La cantidad total de energía en el universo o cualquier sistema cerrado permanece constante en el tiempo. Así lo dice la ley de conservación de la energía, que rige todo, desde las montañas rusas hasta los coches eléctricos híbridos.
Lo que pensamos como formación de energía es en realidad la transformación de energía de una forma a otra. El calor, la luz, el sonido y el movimiento pueden contarse entre los indicadores de energía. Debido a su ubicación, un niño parado en lo alto de un tobogán o una cereza que cuelga de un árbol tiene energía potencial. Hay energía química en la glucosa, que el cuerpo humano acumula a través de la respiración celular para alimentarse.
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BILLAR
El juego de billar es la transferencia exitosa de energía cinética y impulso lineal de una bola a otra: un jugador habilidoso golpea la bola blanca en el punto más efectivo directamente sobre el tirón gravitacional para que la bola ruede en lugar de resbalar sobre el piso de fieltro. minimizando la conversión de energía cinética en calor debido a la fricción. Así, cuando la bola blanca golpea la segunda bola, transfiere toda o casi toda su energía cinética a la segunda bola. A esto se le llama colisión elástica.
FRENADO CON AHORRO DE ENERGÍA
Un vehículo a todo gas no solo destruye y desperdicia energía, también la transforma. Un vehículo eficiente es aquel que recolecta la mayor cantidad de energía posible. Los coches tradicionales que consumen combustibles fósiles no tienen éxito en este sentido. Se estima que el 15% de la energía extraída del combustible se gasta en mover el vehículo o en funciones operativas como la calefacción y el aire acondicionado.
Tomemos el sistema de frenos: en la mayoría de los vehículos, el conductor presiona el pedal del freno, que presiona las pastillas de freno sobre las ruedas a través del sistema hidráulico.
De esta manera, el automóvil reduce la velocidad o se detiene por fricción, lo que convierte la energía cinética del movimiento hacia adelante del automóvil en energía térmica. Sin embargo, este calor no contribuye a la continuación del automóvil, se libera un desperdicio de energía.
Combinando un motor de combustión interna normal con un motor de accionamiento eléctrico, los automóviles híbridos funcionan con un sistema de frenado económico.
Este sistema utiliza el motor del automóvil como generador. Aprovecha una parte de la energía perdida durante la desaceleración y la convierte en electricidad. Luego, esta energía se almacena en la batería del automóvil para alimentarlo. En los vehículos híbridos, se utilizan dos métodos diferentes para combinar el motor de combustión con el motor eléctrico. En uno, el motor de gasolina acciona un generador manual que hace girar los neumáticos. En un vehículo híbrido paralelo, tanto el motor de gasolina como el motor eléctrico están conectados de forma independiente a sus engranajes. Es posible utilizar una de las fuentes de alimentación y ambas al mismo tiempo.
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ESQUÍ ALPINO
El objetivo del esquiador que compite en el esquí alpino es la velocidad. En otras palabras, todo corredor quiere convertir la mayor cantidad de energía potencial posible en energía cinética y, por lo tanto, en velocidad. Minimizar el efecto es el paquete Los esquiadores aplican cera en la parte inferior de sus esquís para deslizarse mejor sobre la nieve. Viste ropa ajustada y se pone en cuclillas y con los brazos hacia adelante para reducir el contacto corporal con el aire. Sume la fuerza gravitacional para que caigan por la pendiente.
Cuando el esquiador llega al final del descenso, casi toda la energía potencial se convierte en energía cinética. El esquiador gira los esquís hacia los lados haciendo un movimiento de deslizamiento. La fricción convierte la energía del movimiento en energía térmica.
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MONTAÑA RUSA
Mientras la montaña rusa sube al primer y más alto pico con la ayuda de una cadena, los ocupantes sienten un revuelo en las cavidades del estómago. El tren está recolectando energía potencial, cuanto más lleno está el vagón y cuanto más alto sube, más energía potencial se carga. Cuando el vagón llega a la cima y la energía alcanza su máximo, la cadena se suelta y el tren comienza a caer.
Cuando el vagón desciende, se libera energía cinética a cambio de lo que pierde de energía potencial. Una vez subido a Top of the Rails, el vehículo invierte esta transformación. Reconvierte la energía cinética en energía potencial liberada por la posición ascendente. De hecho, el viaje en montaña rusa puede verse como una práctica emocionante de transformación de energía. Al menos en teoría (asumiendo que podemos ignorar la fricción y la resistencia del aire), la energía mecánica total de la montaña rusa es constante mientras se mueve. Así como el sistema se carga de energía potencial mediante un elevador mecánico al comienzo del recorrido, cuando el tren se detiene, los frenos se activan y la energía del movimiento se convierte en energía térmica por efecto de la fricción.
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OBJETOS GIRATORIOS
El patinador artístico, girando en su lugar, exhibe un tipo especial de momento llamado momento angular. Al igual que el momento lineal, el momento angular se conserva, lo que significa que permanece constante, a menos que haya un empujón o tirón externo.
El momento angular surge de dos cantidades físicas: la velocidad de rotación del objeto y su momento de inercia. El momento de inercia define tanto el tamaño de la masa como dónde se esparce durante la rotación. Cuanto más cerca esté la masa del eje de rotación, menor será el momento de inercia.
Por lo tanto, cuando el patinador reduce el momento de inercia pegando sus brazos y piernas con fuerza al eje vertical de su cuerpo, su giro se acelera tanto que parece borroso.
De la misma forma, la persona que salta del trampolín mantiene el momento angular tomando varias posiciones durante la caída, desde estar en cuclillas hasta un cuerpo medio cerrado y completamente abierto. Estas diferentes posiciones cambian el momento de inercia del saltador y con él la velocidad de picado. En la posición de salto tirando de los pies hacia el abdomen, el momento de inercia disminuye y la velocidad de rotación aumenta. Lo opuesto también es cierto.
Los palos de golf también se diseñan a veces para crear un momento de inercia más alto distribuyendo el peso de la cabeza al talón y la punta. Esto le da al palo el poder de resistir los cambios cuando gira. Se reduce la probabilidad de que el jugador gire en su mano y golpee la pelota en el lugar equivocado.
