Formas y Cambios de Energía II
Summary
TLDREl video ofrece una exploración de las formas y cambios de energía, un tema común en la física de secundaria y bachillerato. Se utiliza una simulación para ilustrar cómo la energía mecánica, como el movimiento de una bicicleta o el agua de un grifo, puede ser convertida en energía eléctrica. Esta energía, a través de una resistencia, produce calor, lo que se puede medir con un termómetro. Además, se muestra cómo la energía eléctrica puede ser usada para iluminar un foco, mientras que la energía térmica puede ser utilizada para calentar agua y producir vapor. Se exploran diferentes fuentes de energía, incluyendo paneles solares y turbinas, y se invita a los estudiantes a investigar conceptos como la transformación de energía mecánica a energía eléctrica. El video concluye alentando a los espectadores a explorar y entender estos fenómenos de manera segura y educativa.
Takeaways
- 🔧 La energía mecánica puede ser transformada en energía eléctrica, como se muestra en el script donde el movimiento de un grifo produce energía mecánica que luego se transforma en energía eléctrica.
- 💡 La energía eléctrica puede ser utilizada para producir energía térmica, como en el caso de un cable aislado que se conecta a una resistencia, calentando un recipiente de agua.
- 🌡️ El cambio de temperatura del agua se puede medir con un termómetro, proporcionando una forma de observar la transferencia de energía térmica.
- 🚿 La energía térmica también puede generar vapor de agua, pasando el agua de un estado líquido a un estado gaseoso.
- 💡 La energía eléctrica puede ser usada para iluminar un foco, transformando energía eléctrica en energía lumínica.
- 🚴♀️ Una niña pedaleando una bicicleta conectada a una polea puede generar energía mecánica, la cual luego se puede transformar en energía eléctrica.
- 🍽️ La energía química obtenida a través de los alimentos se puede transformar en energía mecánica, como cuando la niña se cansa y necesita alimentarse para continuar pedaleando.
- ☀️ Los paneles solares pueden convertir la radiación lumínica en energía eléctrica, que luego puede ser utilizada para iluminar o para otras aplicaciones.
- 🌬️ La energía lumínica puede ser variada, como se muestra con la introducción de nubes que reducen la producción de energía eléctrica en un panel solar.
- 🌫️ Las condiciones climáticas, como la presencia de nubes, pueden afectar la eficiencia de la energía solar al bloquear la luz solar y reducir la producción de energía.
- 🌡️ La energía térmica también puede ser generada a través del calor, como se muestra con la tetera que se calienta y produce vapor, el cual puede ser utilizado para generar energía mecánica.
Q & A
¿Qué tipo de energía se produce al abrir la llave del grifo?
-Al abrir la llave del grifo, se produce energía mecánica, la cual se convierte en movimiento de las aspas o turbina.
¿Cómo se transforma la energía mecánica en energía eléctrica en la simulación?
-La energía mecánica se transforma en energía eléctrica a través de un generador que conecta las aspas en movimiento a un circuito eléctrico.
¿Qué sucede cuando la energía eléctrica llega a una resistencia?
-Cuando la energía eléctrica llega a una resistencia, como una parrilla eléctrica o un filamento de una lámpara, se produce energía térmica, lo que provoca el calor.
¿Cómo se calienta el agua en la simulación?
-El agua se calienta a través de la energía térmica producida por una resistencia que se encuentra en el circuito eléctrico.
¿Qué fenómeno se observa cuando el agua recibe suficiente energía térmica?
-Cuando el agua recibe suficiente energía térmica, sus moléculas se disocian y se separan, lo que lleva a la formación de vapor de agua, cambiando su estado de líquido a gaseoso.
¿Cómo se relaciona la energía química con la energía mecánica en el caso de la niña pedaleando la bicicleta?
-La energía química, proveniente de los alimentos que la niña consume, se transforma en energía mecánica al pedalear la bicicleta.
¿Qué sucede cuando la niña se cansa y pierde energía química?
-Cuando la niña se cansa, su cuerpo deja de proporcionar la energía química necesaria para continuar la actividad física, lo que se refleja en la pérdida de energía mecánica para pedalear la bicicleta.
¿Cómo se produce energía lumínica en la simulación?
-La energía lumínica se produce cuando la energía eléctrica llega al filamento de una lámpara y, al calentarse, emite luz.
¿Cómo afecta el clima a la producción de energía eléctrica por los paneles solares?
-El clima afecta la producción de energía eléctrica por los paneles solares ya que la luz solar es necesaria para la generación de energía. Si hay nubes o está nublado, la luz solar disminuye, lo que reduce la producción de energía eléctrica.
¿Cómo se relaciona la energía térmica con la energía mecánica en el caso de la tetera?
-Cuando se calienta la tetera y el agua se convierte en vapor, este vapor puede empujar una turbina o aspa, lo que produce energía mecánica a partir de la energía térmica.
¿Qué es un dinamo y cómo se relaciona con la energía eléctrica?
-Un dinamo es un dispositivo que transforma energía mecánica en energía eléctrica. En la simulación, se menciona que algunas bicicletas tienen un dinamo conectado a la rueda, que produce electricidad para iluminar la bicicleta durante la noche.
¿Por qué es beneficioso para el planeta utilizar paneles solares para la producción de energía?
-Los paneles solares son una fuente de energía renovable y no emite gases contaminantes durante su funcionamiento, lo que los hace ecológicamente más apropiados y beneficiosos para el medio ambiente.
Outlines
🚿 Sistemas de energía: El grifo y la transformación de energía
Este párrafo explora la transformación de energía mecánica a energía eléctrica a través de un grifo. Se describe cómo al abrir la llave del grifo, el agua cae y genera energía mecánica que se transforma en energía eléctrica. Esta energía se utiliza para calentar una resistencia, lo que a su vez produce energía térmica, calentando el agua en un vaso. Además, se menciona la posibilidad de usar la energía eléctrica para encender un foco, mostrando la conexión entre energía mecánica, eléctrica y térmica.
🚴♀️ Energía en la bicicleta y el uso de paneles solares
En este párrafo se discute cómo la energía química obtenida de los alimentos se transforma en energía mecánica al pedalear una bicicleta. Se destaca el esfuerzo físico y la pérdida de energía térmica a través del sudor. La energía mecánica generada por el pedaleo se convierte en energía eléctrica, que luego se utiliza para iluminar un foco. Además, se introduce el concepto de paneles solares como una fuente de energía limpia y renovable, que capturan la radiación lumínica del sol para producir energía eléctrica, lo que también se puede usar para iluminar un foco.
💡 Transformación de energía y su aplicación en tecnologías
Este párrafo abarca la transformación de energía lumínica en energía eléctrica y luego en energía mecánica. Se habla de la iluminación de lámparas y LEDs, y cómo un ventilador puede ser alimentado por energía solar. Se muestra cómo la energía lumínica afecta la producción de energía eléctrica y, en consecuencia, la energía mecánica, como en el caso de un ventilador. Además, se explora cómo la energía térmica puede ser usada para crear vapor y, a partir de ahí, energía mecánica, que luego se puede convertir en eléctrica. Se menciona la importancia de entender los motores y las turbinas en la producción de electricidad.
🔬 Explorando simulaciones y aprendizaje de la ciencia
El último párrafo hace una invitación a los espectadores para que exploren las simulaciones presentadas, destacando su utilidad para entender conceptos de física de una manera segura y entretenida. Se resalta que, aunque las simulaciones son una primera aproximación y no perfectas, son una herramienta valiosa para aprender sobre la ciencia y realizar experimentos de manera segura.
Mindmap
Keywords
💡energía mecánica
💡energía eléctrica
💡energía térmica
💡transformación de energía
💡resistencia
💡panel solar
💡turbinas
💡dynamo
💡transformador
💡simulación
💡fotovoltaico
Highlights
Exploración de formas y cambios de energía, un tema común en la física de secundaria y bachillerato.
Uso de simulaciones en la página pet para experimentar con diferentes sistemas de energía.
Cambio de un grifo a otros sistemas como una bicicleta o un panel solar para generar energía.
Transformación de energía mecánica en energía eléctrica a través de un motor.
Conversión de energía eléctrica en energía térmica mediante una resistencia, calentando agua.
Medición de cambios de temperatura del agua mediante un termómetro.
Generación de vapor de agua a partir de la energía térmica proporcionada.
Uso de energía eléctrica para encender un foco, transformando energía en luz.
La niña en la bicicleta utiliza energía química obtenida de los alimentos para producir energía mecánica.
La pérdida de energía térmica a través de la fricción y el sudor durante el ejercicio.
Conversión de energía mecánica en energía eléctrica en una polea conectada a una bicicleta.
Utilización de un panel solar para captar energía lumínica y convertirla en energía eléctrica.
Efecto de las nubes en la producción de energía eléctrica por un panel solar.
Uso de una tetera para transformar energía térmica en energía mecánica mediante vapor de agua.
La energía mecánica generada por el vapor de la tetera se puede utilizar para iluminar un foco.
La turbina de una central eléctrica transforma energía mecánica en energía eléctrica.
Invitación a los estudiantes a explorar el concepto de motor y turbina para entender las transformaciones de energía.
Las simulaciones son una forma segura y efectiva de hacer experimentos y aprender sobre la ciencia.
Transcripts
hola amigos continuamos con el vídeo de
formas y cambios de energía
anteriormente
analizamos lo que era la introducción de
este tema recuerden que es un tema que
se suele ver en la materia de física de
secundaria y quizás
en los inicios en física en bachillerato
bueno el día de hoy vamos a explorar la
segunda opción que es sistemas para ello
entonces le damos clic en nuestra
simulación de la página pet pues le
damos enter y aquí nos aparece todo un
escenario un montón de cosas con las que
disponemos para poder experimentar
recuerden que a estas simulaciones
pueden entrar cualquier estudiante
cualquier profesor y ponerse a jugar y
experimentar un poco con todo lo que
está aquí entonces de en esta parte en
esta parte pues tenemos a una niña con
una bicicleta pero además de ello
podemos cambiar este primer sistema por
un grifo
la radiación que viene de nuestro sol
por una tetera conectada mediante un
fogón port con el cual le podemos
suministrar cierto calor y bueno vamos a
empezar con el grifo para esto vamos a
abrir la llave esto se hace dándole clic
en este botoncito en este switch y
jalando no entonces empieza a caer agua
y vamos a activar este
esta opción de símbolos donde aparecen
las energías que están presentes en esta
situación por ejemplo vemos que del
grifo sale una energía que la vamos a
llamar energía mecánica que la cual está
produciendo el movimiento de estas aspas
o regleta ok entonces la energía
mecánica puede producir el movimiento de
estas aspas pero a su vez estas aspas
está produciendo lo que es una energía
que es energía eléctrica estamos
transformando energía mecánica energía
mecánica a energía eléctrica y vean qué
está pasando acá sales y tenemos que
esto es un cablecito aislado pero llega
a una especie de resistencia la cual se
está poniendo ya al rojo vivo vamos a
pararle un poquito
tenemos esta resistencia la cual está
calentando un recipiente un vaso de
precipitados con cierta cantidad de agua
la cual pues es capaz de recibir cierta
energía térmica entonces vean energía
mecánica la energía mecánica produce
energía eléctrica
mediante una resistencia se está
produciendo energía térmica se está
emitiendo calor al agua y por lo tanto
podemos medir
la temperatura como está cambiando la
temperatura del agua por medio de este
termómetro entonces vuelvo a abrir el
switch y vamos a ver que la energía
mecánica se transforma en energía
eléctrica
fíjense que aquí aparecen unos cubitos
en rojo que es energía térmica la
energía térmica por medio de esta
resistencia es un cable pelado no es un
cable de cobre quizás algunos de ustedes
tengan este tipo de resistencias para
deformar conectarlas a la corriente
eléctrica y producir calor para calentar
sus alimentos entonces mediante esta
resistencia o parrilla eléctrica que se
suele utilizar en los laboratorios pues
podemos calentar el agua y le estamos
suministrando energía térmica de tal
manera que el agua ha recibido tanta
energía térmica que parte de sus
constituyentes recuerden que el agua
pues tiene una composición molecular
pero estas moléculas se están moviendo
de tal manera que se disocian se separan
y empiezan a producirse vapor de agua ok
entonces que estamos viendo que el agua
está pasando de un estado líquido a un
estado gaseoso y aquí lo podemos ver
mediante este motor aunque fíjense que
así como está yo puedo quitar este
recipiente de agua por ejemplo y
aprovechar esta energía eléctrica para
encender un foco ok vean está llegando
la energía la energía eléctrica llega al
filamento y se produce energía térmica
el filamento empieza a calentarse se
empieza a iluminar y estamos obteniendo
en energía lumínica vean qué
el foco la lámpara emite energía
lumínica son estos cuadritos de color
amarillo entonces aquí hay energía
mecánica se transforma energía eléctrica
se transforma en energía térmica y
obtenemos energía lumínica vean qué
interesante experimento ahora cómo
podemos también encender una bombilla o
un foco una lámpara pues podemos poner
la niña está la niña aquí se ha parado
la producción de energía eléctrica
porque hemos cambiado el sistema que
produce esa energía
ahora tenemos una niña donde la cual
está en una bicicleta y la bicicleta
está conectada a una polea ahí está una
polea vamos a ver qué pasa con esta niña
que podemos hacer pues seguramente
podemos hacer que pedalier y le vamos a
poner a pedalear pero
ojo observen que está pasando se está
perdiendo energía química que la niña
obtiene a través de los alimentos y eso
pasa cuando nosotros hacemos ejercicio
perdemos energía térmica vean que la
niña ya se está cansando y hasta se le
ven unas gotas de sudor mean y lo dice
alimentarme porque ya me cansé ya no
puedo producir energía entonces
la alimentamos la energía química de
ella se utilizan se transforma se
utiliza para obtener energía mecánica
también aparecen de vez en cuando unos
cuadritos de energía térmica porque
estos dispositivos se están calentando
hay fricción e inscripciones cuando se
tallan dos superficies se liberan calor
si nosotros pagamos nuestras nuestras
manos vamos a ver que nuestras manos
empiezan a calentar si hacemos un
movimiento un trabajo mecánico
y podemos hacer que nuestras manos
empiezan a calentarse obtenemos una
energía térmica entonces de nuevo la
niña aquí ya se cansó la volvemos a
alimentar entonces obtenemos
energía mecánica por medio de esta pelea
y esto nos lleva a obtener energía
eléctrica llega hasta el filamento el
filamento
y se llena de esa energía eléctrica y
empieza a calentarse entonces una vez
que empieza a calentarse se produce lo
que es la energía térmica y esa energía
térmica con ello empezamos a obtener
energía lumínica que es la luz que
podemos estar utilizando para alumbrar
nuestras habitaciones nuestras casas ok
y eso es en cuanto a la niña qué más
podemos hacer pues podemos cambiar
fíjense aquí este sistema central
quitamos y podemos quitar esa polea
podemos tener fíjense un panel solar
alguien de ustedes ha visto estos
paneles solares hoy en día están muy de
moda y utilizan la radiación lumínica
entonces como trabajan con radiación
lumínica pues la niña aquí ya no nos
puede ayudar ya no podemos enlazar este
sistema con este otro para producir una
energía eléctrica sales y producir en
luz a través de nuestro de nuestro foco
entonces quitamos a la niña y vamos a
poner el sol que es la fuente que se
utiliza para obtener energía lumínica
esta energía lumínica llega al panel
solar se produce una reacción química
que nos libera energía eléctrica vean
que a partir de los paneles solares
obtenemos energía eléctrica llega al
filamento se calienta y produce energía
térmica y se obtiene energía aluminio
ok entonces esto es algo en beneficio
para nuestro planeta que nos puede
ayudar bastante sobre todo en ciudades
que tienen una cantidad de radiación en
las costas por ejemplo suelen ser
ciudades donde el sol está a todo lo que
da y podemos utilizar esa energía para
producir electricidad y encender un foco
pero no nos mandó nada más un foco que
esta es una un foco que es
muy que es uno de los mas
populares pues pero también está este
tipo de lámpara vean que llega la
energía eléctrica y empieza a iluminar
pero también podemos mover otras cosas
por ejemplo un rey led
ahí están aún ventilados e imagínense
que sus esto es un ventilador ustedes lo
conectan a un panel solar que se
alimenta con la energía lumínica que
viene del sol y ustedes están aquí a
gusto recibiendo ese aire citó entonces
energía lumínica energía eléctrica y
esto nos lleva a una energía mecánica ok
qué más podemos hacer con esta
simulación pues podemos variar un
poquito la cantidad de energía lumínica
que se emite le podemos poner unas nubes
esto es lo que les decía si es un día
que está un poco con algunas nubes pues
esto de que hay un pocos a la producción
de energía eléctrica baja vean que aquí
pues si llega un poquito de energía
lumínica pero se bloquea por las nubes y
estás entonces ya se produce muy poca
corriente eléctrica y por lo tanto muy
poca energía mecánica
lleva a la energía eléctrica y movemos
estas aspas pero qué pasa si está
completamente nublado pues todavía se
dificulta todavía más la producción de
energía lumínica
perdón la producción de energía
mecánica por parte de este estás hélice
nos quitamos las nubes y volvemos a
tener las condiciones más óptimas qué
más podemos hacer pues quitamos nuestro
sol y ahora vamos a usar una tetera por
medio de la temperatura
que creen que va a pasar pues yo voy a
calentar esta tetera este recipiente si
esto tiene agua entonces va a arrojar
vapor que creen que debe de haber en
este apartado pues esto creen que esto
funcione así yo tengo este regleta si
sale aquí un chorro de vapor seguramente
va a empezar a mover esto y se va a
producir energía mecánica vamos a ver
qué pasa le mandamos calor entra energía
térmica a ese recipiente que tiene agua
el agua se pasa de su estado de
agregación del líquido a gaseoso
es decir se produce vapor se emite vapor
se mueve esta ruedita estas aspas se
produce energía mecánica de energía
mecánica pasamos a energía eléctrica que
mueve estas aspas y estamos obteniendo
de nuevo energía mecánica porque porque
hay otras aspas que se están moviendo o
ventilador podemos de esta misma manera
enfriar poquito miren dejamos de
suministrar ese vapor y se detiene la
transformación de energía térmica ok a
energía mecánica y todo se para también
podemos iluminar un poco con esto no
estás estas aspas
ustedes se podrán preguntar qué está
pasando realmente que yo aquí veo unas
aspas esto es cómo se produce la mayor
cantidad de electricidad que nos llega a
nuestras casas por medio de unas
turbinas de una especie de motorcitos
que si ustedes los logran no vean van a
obtener energía eléctrica sales esto es
una primera aproximación a la
transformación de energía mecánica a
energía eléctrica ustedes como
estudiantes pues tendrían que
preguntarse qué está pasando
internamente para obtener
energía de energía mecánica
a energía eléctrica sales y que está
pasando por ejemplo aquí en el filamento
de este poquito 2 si ustedes son
estudiantes de bachillerato de inicios
de bachillerato y de secundaria les
invito a que exploren el concepto del
motor porque aquí aparecen un concepto
una turbina que es una turbina que es un
dinamo algunas bicicletas pregúntenle a
sus papás utilizaban pequeños motorcitos
que iban conectados a la rueda de la
bicicleta la rueda de bicicleta movía
ese motorcito que se le conoce como
dinamo y es el motorcito producía una
corriente eléctrica y entonces la
bicicleta llevaba un pequeño poquito en
la parte delantera o trasera para ser
visible durante las noches
hasta aquí dejamos este vídeo les invito
a que exploren estas simulaciones son
bastantes interesantes parecen sencillas
pero hay bastante que entender detrás de
todo esto
este podemos explorar es una forma
segura de hacer experimentos estas
simulaciones están bien hechas están
este los fenómenos que se observan son
razonablemente correctos por supuesto es
una primera aproximación pero sin duda
es una bonita manera de aprender ciencia
y de entretenernos y de experimentar de
forma segura bueno hasta aquí dejamos
este vídeo y nos vemos en la próxima
hasta luego
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