Preguntas de desafío – Clave de respuestas

1. Muchas fuentes de energía utilizan la energía mecánica (la energía potencial y cinética del movimiento) de turbinas giratorias para alimentar grandes máquinas llamadas generadores que producen electricidad. Encierre en un círculo las fuentes de energía que usan turbinas y generadores para producir electricidad. 

2. La energía potencial es energía almacenada, mientras que la energía cinética es la energía del movimiento. Cuando un objeto cambia su movimiento (como el agua o el viento), la energía se transfiere hacia y desde el objeto. Para cada escenario a continuación, decida si la energía se está transfiriendo desde el objeto (ejerciendo energía cinética) o hacia el objeto (ganando energía potencial). Explique su razonamiento.

A. El Sol calienta la Tierra, lo que a su vez calienta el aire cerca de la superficie de la Tierra. En este escenario, el aire está ganando energía potencial porque cuanto más se calienta el aire, más potencial tiene para comenzar a subir (moverse).

B. El aire cálido comienza a subir, lo que hace que el aire frío en la atmósfera baje rápidamente para ocupar su lugar, generando corrientes de viento. En este escenario, el aire está ejerciendo energía cinética, porque (el razonamiento variará) el aire ahora está en movimiento, moviéndose a lo largo de las corrientes de aire.

C. El agua se acumula en el embalse detrás de la presa. En este escenario, el agua está ganando energía potencial, porque cuanta más agua se acumula, más potencial tiene para comenzar a descender por la presa.

D. Las compuertas de la presa se abren y el agua desciende rápidamente. En este escenario, el agua está ejerciendo energía cinética, porque el agua ahora está en movimiento, precipitándose hacia abajo mientras la gravedad la atrae.

3. ¿Cómo la energía del Sol proporciona la energía que nosotros (los humanos) y otros animales necesitamos para vivir, crecer y desarrollarnos?. Describa las transformaciones de energía a partir de la energía radiante del Sol. 

Las respuestas variarán.
Ejemplo: ¡La energía que necesitamos para vivir, crecer y desarrollarnos comienza con el Sol!. El Sol emite energía radiante (energía luminosa), que es absorbida por las plantas a través de la fotosíntesis. Durante este proceso, las plantas transforman la energía radiante del Sol en energía química, que se almacena en sus hojas, tallos y frutos. Cuando los animales (incluidos los humanos) comen plantas, ingerimos esa energía química y la usamos para el crecimiento, el movimiento y las funciones corporales. Algunos animales comen otros animales que han comido plantas, transmitiendo la energía a lo largo de la cadena alimentaria. Nuestros cuerpos descomponen los alimentos a través de la digestión, y la energía química almacenada se convierte en energía térmica (calor corporal) y energía mecánica (movimiento).
Por lo tanto, la transformación de energía se ve así: Energía radiante (Sol) → Energía química (plantas) → Energía química (alimentos) → Energía mecánica y térmica (humanos y animales). ¡Este proceso mantiene a todos los seres vivos vivos y en movimiento!.

4. Diseñe un dispositivo simple que convierta energía de una forma a otra.
Ejemplos:

• Artefacto o máquina de reacción en cadena.
• Generador de manivela.
• Ventilador alimentado por energía solar.
• Luz LED alimentada por energía eólica.
• Electricidad generada por bicicleta.

Diagrama de flujo de transformaciones de energía – Clave de respuestas