### ACTIVIDAD

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Energía

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Resuelve las siguiente serie de ejercicios

### Respecto a la Hidroeléctrica:

• El embalse de agua siempre está a cierta altura.
• Al destapar el desagüe, se mueve el agua.
• Luego, las aspas del molino inician su movimiento.
• En seguida, el eje del dinamo o turbina, gira.
• Por último, el bombillo se enciende.

Después de
aprender sobre
el funcionamiento
de una hidroeléctrica,
sabrás que…

Construye una conexión entre las interacciones de los elementos físicos que constituyen una hidroeléctrica y el funcionamiento de ésta. Descríbela brevemente.

¿Qué relación energética existe entre cada una de las diferente fases del funcionamiento efectivo de una central hidroeléctrica?

Ahora puedes realizar los siguientes puntos

#### 1

#### 2

Finalmente, veamos
el concepto de Energía:

4. Describe los elementos fundamentales de las interacciones entre sistemas.

   Compara los elementos de anteriores con los de la central hidroeléctrica.

   ¿Qué concluyes?

5. La energía es “la capacidad de producir transformaciones” como producto de las interacciones entre sistemas o entre las partes de una sistema. Por ejemplo: este fenómeno se manifiesta en situaciones como:
   • Elevar un objeto, transportarlo, deformarlo o calentarlo
   • Quemar un trozo de madera
   • Descomposición de agua mediante la corriente eléctrica.
   La energía es una magnitud cuya unidad de medida en el S.I.
   es el julio (J). también se usa el Ergio (e)
   1J = 107 e.

Resuelve las siguiente serie de ejercicios

Cuál es la función que cumple el nivel del embalse de agua con respecto a la base de la central hidroeléctrica? Argumenta tu respuesta.
Si el embalse de agua estuviera al mismo nivel del rio de desagüe, ¿Desempeñaría la misma función de la situación anterior? Explica.
Sí se aumenta la cantidad de agua en el embalse, ¿Cómo afectaría este fenómeno el funcionamiento de el embalse? Explica.
Si se aumenta la altura del embalse con respecto a la base de la central hidroeléctrica, ¿Esta continuaría funcionando de la misma forma? Argumenta a partir de la evidencia.

Observa y analiza estas otras situaciones representadas a través de las siguientes imágenes, sobre todo enfoca tu atención en las condiciones iniciales (posición del objeto) del movimiento y el objetivo final, es decir las consecuencias de esa interacción con el resto del sistema.

• ¿Qué relación observas entre las imágenes y la posición del embalse de agua de la central hidroeléctrica? Explica.
• ¿Consideras que hay una relación entre los cuerpos situados a una altura con respecto a un punto determinado (comúnmente el suelo o superficie de la tierra)? Argumenta.

La energía potencial es el tipo de energía mecánica asociada a la posición o configuración de un objeto, es decir, constituye la energía almacenada en el objeto. El modelo matemático que recoge la conceptualización de esta clase de energía es:
Energía potencial gravitacional Epg = m*g*h
M: masa, g: gravedad, h: altura.
Energía potencial elástica Epe = k*X2 / 2.
K: constante de elasticidad del resorte,
X: deformación del resorte.

Observa y analiza con cuidado estas otras situaciones representadas a través de las siguientes imágenes, sobre todo enfoca tu atención en los diferentes tipos de movimiento y los objetivos finales, es decir las consecuencias de esta interacción con el resto del sistema.

La energía cinética de un objeto es aquella que posee un cuerpo como consecuencia de su movimiento, es decir, cuando éste adquiere una velocidad. En este
sentido, el modelo matemático que representa dicho fenómeno es:

Donde: M: masa, V: velocidad
Utiliza este modelo matemático para calcular este tipo de energía en tu proyecto de construcción de una central hidroeléctrica.

Resuelve las siguiente serie de ejercicios

El embalse de la hidroeléctrica posee una cantidad X de agua que se desplaza desde una altura h a una velocidad determinada sobre el canal que conduce al cuarto de máquinas, interaccionando con las aspas del molino conectadas al dinamo con el fin de generar energía eléctrica.

Qué puedes afirmar acerca de la energía potencial y cinética generada por el caudal de agua del embalse en las posiciones: (a) Inicio del canal donde el agua está en el punto más alto con un valor de velocidad de cero; (b) en la mitad del recorrido del canal; y (c) al final del canal donde la atura es cero y la velocidad de movimiento es máxima.
En el momento en que el agua se desplaza a lo largo del canal en dirección al cuarto de máquinas, ¿Cómo varía la energía cinética y potencial, y qué tipo de relación se establece entre éstas?
Cuando desciende una cantidad X de agua a lo largo del canal de la hidroeléctrica, la suma energía cinética + energía potencial gravitatoria, ¿aumentaría, disminuiría o se conservaría? Argumenta tu respuesta.
¿Qué papel desempeña el movimiento del molino en la producción de energía eléctrica?
¿De qué depende la velocidad del movimiento del motor? ¿Qué papel desempeña el movimiento del motor?
¿Por qué se enciende el bombillo?
¿Para qué sirve un bombillo encendido?

1. Analiza estas otras situaciones representadas a través de las siguientes imágenes, enfocando tu atención sobre todo en los diferentes cambios energéticos durante las etapas del movimiento, desde las condiciones iniciales, durante y objetivo final.

La energía mecánica es la suma de la energía cinética y potencial en un punto determinado del sistema.
La ley de conservación de la energía afirma que “la energía no se crea ni se destruye, solo se transforma”, es decir:
Primero: No existe ni puede existir nada capaz de generar energía.
Segundo: No existe ni puede existir nada capaz de hacer desaparecer la energía.
Tercero: Si la cantidad de energía varía, es debido a un intercambio de energía con algún otro cuerpo o con el medio circundante.