Ciencias Naturales · Tema 5 de 8
Física: energía y ondas
La energía conecta casi todos los temas de física del Saber 11: el movimiento, el calor, la electricidad y el sonido. La idea central es que la energía no se crea ni se destruye, sino que se transforma.
Qué evalúa el Saber 11
Explicar transformaciones de energía, aplicar su conservación, distinguir calor de temperatura, analizar circuitos sencillos y describir ondas.
Formas de energía
- Cinética: energía del movimiento. Ec = ½ × m × v².
- Potencial gravitatoria: energía por la altura. Ep = m × g × h.
- Térmica, eléctrica, química, luminosa, sonora.
Ejemplo aplicado: conservación de la energía
Situación: se deja caer una pelota desde 5 m de altura. Si se desprecia el rozamiento con el aire, ¿con qué velocidad llega al suelo? (g = 10 m/s²)
- Arriba toda la energía es potencial; abajo, toda es cinética: m × g × h = ½ × m × v².
- La masa se cancela: v² = 2 × g × h = 2 × 10 × 5 = 100.
- v = 10 m/s, sin importar la masa de la pelota.
Un parlante y un bombillo consumen energía eléctrica: el parlante la convierte sobre todo en sonido y movimiento; el bombillo, en luz y calor. La energía no desaparece: se transforma, y parte se disipa como calor.
Trampa habitual: pensar que un objeto más pesado cae más rápido. Sin rozamiento del aire, todos caen con la misma aceleración. Otra trampa: decir que la energía «se gasta». Se transforma en formas menos útiles, como el calor.
Calor y temperatura
La temperatura mide qué tan caliente está un cuerpo. El calor es energía que pasa del cuerpo más caliente al más frío hasta que ambos quedan a la misma temperatura. Una olla grande de agua tibia puede tener más energía térmica que una taza de agua hirviendo, aunque esté a menor temperatura.
Circuitos eléctricos
- Ley de Ohm: V = I × R (voltaje = corriente × resistencia).
- En serie: la corriente es la misma en todo el circuito; si un bombillo se funde, se apagan todos.
- En paralelo: cada bombillo tiene su propio camino; si uno se funde, los demás siguen encendidos. Así se conectan las casas.
Ondas
- Una onda transporta energía sin transportar materia.
- Velocidad = longitud de onda × frecuencia.
- El sonido necesita un medio (aire, agua, sólido); no se propaga en el vacío. La luz sí.
- Más frecuencia en el sonido es un tono más agudo; más amplitud, un sonido más fuerte.
Rutina en el examen
Identifica la energía al inicio y al final de la situación. La diferencia te dice qué transformación ocurrió y si hubo pérdidas por fricción o calor.
Cada pregunta de este tema lleva la competencia oficial, el apartado y la dificultad. Los tests del tema se activan cuando su banco de preguntas esté publicado.
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