Energia, fuerza y trabajo son conceptos muy relacionados, aunque son distintos entre sí.
Fuerza: Es
aquello capaz de modificar el estado de reposo o movimiento de un cuerpo. Puede
ser desde la desarrollada por una mesa que sostiene pasivamente un cuerpo, como
una máquina de escribir o un cuaderno, hasta la representada por el empuje de
un tractor o la de un músculo que mueve a la vez un hueso, a modo de palanca
para desplazar o mover un cuerpo.
Trabajo y energía: Estos son dos términos equivalentes. El trabajo resulta de aplicar una fuerza sobre un cuerpo y de producir movimiento a lo largo de un espacio determinado, se cuantifica considerando la magnitud de la fuerza y la distancia recorrida por el objeto. La energía es la capacidad, aunque no se haya llevado a cabo, de realizar trabajo, por ejemplo, un vehículo en movimiento lleva una cantidad de energía (cinética) que le permitiría mover un objeto, moverlo en función de la velocidad y la masa o peso que posea el vehículo. Por otra, parte la gasolina contiene energía que, al quemarse, puede producir el movimiento de un motor, el cual si está conectado a las ruedas de un auto, es capaz de desplazar una carga y por lo tanto producir trabajo.
Formas que puede adoptar la energía.
Energía química: es la resultante de la suma de todas las energías contenidas en los enlaces que unen unos átomos con otros.
Energía eléctrica: resulta del movimiento de los electrones de un punto o región en que están acumulados hacia otro donde hay menos.
Energía potencial: es aquella que puede resultar de la caída de un cuerpo desde una altura determinada sobre la superficie terrestre.
Energía calorífica: es la que existe en un cuerpo al que se eleva la temperatura y se traduce en el aumento del movimiento de sus moléculas.
Energía nuclear: proviene de la ruptura del núcleo de un átomo, con pérdida de materia, que se transforma en energía.
Los seres vivos son transformadores de energía y lo hacen de diferentes maneras, las plantas, por ejemplo, transforman la energía luminosa del sol en la energía de los enlaces químicos de la materia orgánica.
Los organismos que no pueden extraer eficientemente la energía de los vegetales están obligados a ingerir carne de otros ya sean vegetarianos u omnívoros.
Hay transformaciones de energía en funciones que son más complejas que el movimiento mismo, pero que podemos percibir claramente, como las realizadas por el corazón, el intestino, el aparato respiratorio, entre otros.
Hay otras en la cuales no se percibe movimiento alguno como el funcionamiento de nuestros riñones, nuestras glándulas y otros que requieren la transformación constante de la energía almacenada por el metabolismo de diversas formas.
Ta vez, las funciones más complicadas sean aquellas realizadas por el sistema nervioso, que en última instancia comprenden el pensamiento mismo. El hecho de que nuestras células nerviosas sean inmóviles, no quiere decir que no requieran energía.
Otra de las transformaciones de energía que no percibimos, pero que se realiza con gran intensidad en los organismos vivos, está dada por el movimiento de sustancias a través de membranas. Uno de los casos obvios es el paso de los materiales nutritivos por la pared del intestino, pero hay también movimientos de esas sustancias en el interior de las células.
Otra forma en la que se utiliza energía contenida en la luz o en las moléculas de nutrientes es la renovación constante de las moléculas de nuestro cuerpo.
En resumen, las grandes funciones en que la energía en los seres vivos se transforma son:
Las fuerzas de energía determinan la posición de los electrones en los átomos y sus interacciones con otros átomos que permiten que las moléculas se constituyan y se transformen. Conforme estas posiciones e interacciones entre electrones cambian, se forman las moléculas, o bien, se desintegran, y se almacena o se libera la energía. Las células sintetizan moléculas proteicas especializadas que pueden alargarse o reducirse, haciendo que la célula se mueva. Las células musculares se contraen con intensidad como resultado de las interacciones entre proteínas especializadas, que son impulsadas por energía química que se libera a partir de las moléculas de ATP. Las contracciones sincronizadas de las células musculares mueven los cuerpos de los corredores, quienes, en conjunto, son capaces de hacer cimbrar uno de los puentes más grandes del mundo.
Hay dos tipos de energía: energía cinética y energía potencial. Ambos, a su vez, existen en muchas formas distintas.
La energía cinética : es la energía de movimiento, e incluye la luz (movimiento de fotones), el calor (movimiento de moléculas), la electricidad (movimiento de partículas con carga eléctrica) y el movimiento de objetos grandes, como el de tus ojos cuando observas esta página y el de los corredores de maratón que se esfuerzan por terminar esa durísima competencia.
La energía potencial: o energía almacenada, incluye la energía química almacenada en los enlaces que mantienen a los átomos unidos en las moléculas, la energía eléctrica almacenada en una batería y la energía de posición almacenada en un pingüino que se prepara para saltar. En las condiciones adecuadas, la energía cinética se puede transformar en energía potencial, y viceversa. Por ejemplo, un pingüino convierte la energía cinética de movimiento en energía potencial de posición, cuando escala la parte alta del agua congelada. Cuando se lanza al agua, la energía potencial se convirtió otra vez en energía cinética. Durante tal proceso, la energía potencial almacenada en los enlaces químicos de las moléculas en el cuerpo del pingüino se transforma en energía cinética de movimiento. Para entender el flujo y el cambio de energía, necesitamos saber más acerca de las propiedades y el “comportamiento” de la energía, que se describen en las leyes de la termodinámica.
http://www.hverdugo.cl/varios/libros/fISica%20Conceptual%20-%20Hewit.pdf
(«Fuerza, sus tipos y test de valoración - PDF_Fuerza.pdf» 2016)
Trabajo y energía: Estos son dos términos equivalentes. El trabajo resulta de aplicar una fuerza sobre un cuerpo y de producir movimiento a lo largo de un espacio determinado, se cuantifica considerando la magnitud de la fuerza y la distancia recorrida por el objeto. La energía es la capacidad, aunque no se haya llevado a cabo, de realizar trabajo, por ejemplo, un vehículo en movimiento lleva una cantidad de energía (cinética) que le permitiría mover un objeto, moverlo en función de la velocidad y la masa o peso que posea el vehículo. Por otra, parte la gasolina contiene energía que, al quemarse, puede producir el movimiento de un motor, el cual si está conectado a las ruedas de un auto, es capaz de desplazar una carga y por lo tanto producir trabajo.
Formas que puede adoptar la energía.
Energía química: es la resultante de la suma de todas las energías contenidas en los enlaces que unen unos átomos con otros.
Energía eléctrica: resulta del movimiento de los electrones de un punto o región en que están acumulados hacia otro donde hay menos.
Energía potencial: es aquella que puede resultar de la caída de un cuerpo desde una altura determinada sobre la superficie terrestre.
Energía calorífica: es la que existe en un cuerpo al que se eleva la temperatura y se traduce en el aumento del movimiento de sus moléculas.
Energía nuclear: proviene de la ruptura del núcleo de un átomo, con pérdida de materia, que se transforma en energía.
Los seres vivos son transformadores de energía y lo hacen de diferentes maneras, las plantas, por ejemplo, transforman la energía luminosa del sol en la energía de los enlaces químicos de la materia orgánica.
Los organismos que no pueden extraer eficientemente la energía de los vegetales están obligados a ingerir carne de otros ya sean vegetarianos u omnívoros.
Hay transformaciones de energía en funciones que son más complejas que el movimiento mismo, pero que podemos percibir claramente, como las realizadas por el corazón, el intestino, el aparato respiratorio, entre otros.
Hay otras en la cuales no se percibe movimiento alguno como el funcionamiento de nuestros riñones, nuestras glándulas y otros que requieren la transformación constante de la energía almacenada por el metabolismo de diversas formas.
Ta vez, las funciones más complicadas sean aquellas realizadas por el sistema nervioso, que en última instancia comprenden el pensamiento mismo. El hecho de que nuestras células nerviosas sean inmóviles, no quiere decir que no requieran energía.
Otra de las transformaciones de energía que no percibimos, pero que se realiza con gran intensidad en los organismos vivos, está dada por el movimiento de sustancias a través de membranas. Uno de los casos obvios es el paso de los materiales nutritivos por la pared del intestino, pero hay también movimientos de esas sustancias en el interior de las células.
Otra forma en la que se utiliza energía contenida en la luz o en las moléculas de nutrientes es la renovación constante de las moléculas de nuestro cuerpo.
En resumen, las grandes funciones en que la energía en los seres vivos se transforma son:
- Movimiento
- Transporte de nutrientes
- Síntesis de nuevas moléculas y degradación
Las fuerzas de energía determinan la posición de los electrones en los átomos y sus interacciones con otros átomos que permiten que las moléculas se constituyan y se transformen. Conforme estas posiciones e interacciones entre electrones cambian, se forman las moléculas, o bien, se desintegran, y se almacena o se libera la energía. Las células sintetizan moléculas proteicas especializadas que pueden alargarse o reducirse, haciendo que la célula se mueva. Las células musculares se contraen con intensidad como resultado de las interacciones entre proteínas especializadas, que son impulsadas por energía química que se libera a partir de las moléculas de ATP. Las contracciones sincronizadas de las células musculares mueven los cuerpos de los corredores, quienes, en conjunto, son capaces de hacer cimbrar uno de los puentes más grandes del mundo.
Hay dos tipos de energía: energía cinética y energía potencial. Ambos, a su vez, existen en muchas formas distintas.
La energía cinética : es la energía de movimiento, e incluye la luz (movimiento de fotones), el calor (movimiento de moléculas), la electricidad (movimiento de partículas con carga eléctrica) y el movimiento de objetos grandes, como el de tus ojos cuando observas esta página y el de los corredores de maratón que se esfuerzan por terminar esa durísima competencia.
La energía potencial: o energía almacenada, incluye la energía química almacenada en los enlaces que mantienen a los átomos unidos en las moléculas, la energía eléctrica almacenada en una batería y la energía de posición almacenada en un pingüino que se prepara para saltar. En las condiciones adecuadas, la energía cinética se puede transformar en energía potencial, y viceversa. Por ejemplo, un pingüino convierte la energía cinética de movimiento en energía potencial de posición, cuando escala la parte alta del agua congelada. Cuando se lanza al agua, la energía potencial se convirtió otra vez en energía cinética. Durante tal proceso, la energía potencial almacenada en los enlaces químicos de las moléculas en el cuerpo del pingüino se transforma en energía cinética de movimiento. Para entender el flujo y el cambio de energía, necesitamos saber más acerca de las propiedades y el “comportamiento” de la energía, que se describen en las leyes de la termodinámica.
http://www.hverdugo.cl/varios/libros/fISica%20Conceptual%20-%20Hewit.pdf
(«Fuerza, sus tipos y test de valoración - PDF_Fuerza.pdf» 2016)
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