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Tema: Energía y trabajo, dos conceptos relacionados

Autora: Dra. C Adania Guanche Martínez

Compiladora: MS.c Hortensia Alfonso Rodríguez

Si se solicitara una definición del término energía, la mayoría de las personas diría que es algo que se necesita para iluminar o para refrescar los hogares, para recrear a la gente, para estudiar; algo que se consume y que se paga al final del mes. No se debe olvidar que todas las personas poseen desde pequeñas, algunas concepciones acerca de la energía; por la televisión se recuerda constantemente que se ha de apagar la luz, para no malgastar energía y que es necesario ahorrarla.

Es importante tomar en cuenta, inicialmente, que la energía es una sola y que lo que se evidencia en los diferentes fenómenos y procesos, son sus distintas manifestaciones, las denominadas formas de energía. Sin embargo, la energía total, se conserva, aunque se hable corrientemente, de pérdidas de energía, o de consumo de energía, lo cual constituye, aparentemente, una contradicción.

Desde el punto de vista filosófico, la energía es la medida del movimiento de la materia y, por tanto, se encuentra presente en todos los objetos, fenómenos y procesos de la naturaleza, de la sociedad y del pensamiento del hombre.

Por otra parte, no se puede olvidar que una gran parte de la energía que existe en el planeta tiene su origen remoto en el Sol, y llega, precisamente, en forma de luz; la radiación, sea luz visible o no, constituye uno de los mecanismos básicos de propagación de energía. El sonido, aunque en mucha menor medida, trasmite energía por un mecanismo similar.

Hay sucesos muy importantes en la vida cotidiana, que están asociados a pequeños intercambios energéticos, por lo que el estudio de la energía no ha de realizarse de forma simplista, viéndola como una relación causa-efecto mecánica, sino que, debe tenerse presente que, en ocasiones, se produce un escaso consumo de energía, con efectos muy notables.

No se podrían comprender muchos principios y leyes relacionadas con la energía, sin estudiarlos en sistemas aislados. Por consiguiente, es preciso estudiar la energía y sus transformaciones dentro de un sistema; de lo contrario, no se conseguiría comprender lo que sucede en un conjunto de objetos, fenómenos y procesos, debido a los niveles de complejidad que se manifestarían.

Los conceptos de trabajo y de energía que están entre los más complejos de la física, se encuentran indisolublemente unidos. Al definir el concepto energía, los físicos plantean que es la capacidad para producir trabajo, para producir cambios.

Entonces, cuando se labra la tierra, se trabaja, porque se hace fuerza sobre ella, y se transforma, de dura y resistente, en suelta y esponjosa. Si se suben ladrillos en un edificio en construcción, también se ejerce una fuerza sobre estos y se logra desplazarlos de lugar. Ahora mismo, la persona que está leyendo este libro, realiza un trabajo, porque se producen transformaciones en su cerebro e interacciones electromagnéticas entre las neuronas. Asimismo, una planta, al crecer, hunde sus raíces en la tierra dura y estas, son capaces hasta de agrietar las rocas, luego, constituyen otro ejemplo de realización de trabajo.

La energía de un sistema varía cuando realiza trabajo. Podría pensarse entonces, que al realizar trabajo se pierde energía, o se gasta. Sin embargo, no siempre ocurre así, porque al levantar un objeto, su energía aumenta. Existen ejemplos de sistemas cuya energía aumenta al interactuar con otros: los cuerpos que se elevan con respecto a la superficie de la Tierra, los que se aceleran, los sistemas elásticos que se tensan, los proyectiles lanzados a gran velocidad, entre otros. En todos estos casos, se realiza trabajo y la energía del sistema que nos interesa, aumenta. El aumento de energía de un sistema, va acompañado de la disminución de la energía en otro sistema.

Estos ejemplos conducen a la idea de la conservación de la energía, pues mientras en un sistema hay una pérdida de energía, en el otro (con el que ha interactuado), hay una ganancia de energía, pero, en realidad debe hablarse de variaciones de energía, en uno y en el otro sistema, porque ningún objeto aislado puede experimentar ni provocar cambios, para ello, debe interactuar con otros. Por ejemplo, un objeto a cierta altura, posee energía porque la Tierra y él se atraen; la energía, pues, no pertenece al objeto, sino al sistema objeto-Tierra. Un objeto que se mueve posee energía porque puede chocar con otros; la energía, pues, pertenece al conjunto de objetos que se mueven unos respecto a los otros.

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