Cuando un sistema material cuenta con distintas propiedades intensivas en por lo menos dos de sus puntos, estamos hablando de un sistema heterogéneo. Un sistema de este tipo tiene dos o más fases. Generalmente, para su separación se utilizan mecanismos físicos y de menor consumo de energía.
TIPOS DE MEZCLAS HETEROGÉNEAS
Se pueden estudiar dos tipos de mezclas heterogéneas: las mezclas groseras y las mezclas finas o suspensiones.
¿Sabías qué?
El antiácido conocido como leche magnesia es una suspensión.
Mezclas groseras
Son mezclas heterogéneas cuyos componentes se diferencian fácilmente debido a su gran tamaño.
EL GRANITO
El piso de granito es un ejemplo de mezcla grosera, ya que a simple vista se pueden notar las partículas que lo conforman en sus diversos colores.
Suspensiones
Están formadas por una fase sólida con baja solubilidad que se encuentra dispersa en la fase liquida. Las fases son más difíciles de diferenciar debido al ínfimo tamaño de la partícula.
RÍO NEGRO
El río más importante de la región amazónica, conocido como río Negro, es un ejemplo de suspensión. Al llegar a zonas donde el caudal y la velocidad de la corriente disminuyen, se depositan los sedimentos que estaban dispersos en el agua.
SEPARACIÓN DE MEZCLAS
Por medio de diferentes métodos de separación de fases se puede separar una mezcla heterogénea. Algunos de ellos son: la decantación, la tamización, la filtración y la imantación. Se llaman métodos mecánicos a aquellos que no producen transformaciones en los componentes de la mezcla, es decir, que no provocan cambios de estado ni de tamaño de las partículas de cada fase.
Utilizar uno u otro método de separación depende de las propiedades físicas de los componentes de la mezcla, como la diferencia de tamaño entre sus partículas, la capacidad de ser atraídos por un imán y la densidad, entre otras.
Decantación
Cuando en una mezcla hay componentes líquidos que no se disuelven entre sí, por lo que sus fases se pueden distinguir, se usa un instrumento denominado embudo de decantación. Se deja la mezcla en reposo dentro del mismo y la sustancia más densa queda en el fondo del recipiente, luego podemos quitarla y dejar la menos densa.
Ampolla de decantación.
Filtración
Se recurre a este método para separar un sólido suspendido en un líquido, como el agua y la arcilla. Para esto hay que utilizar una barrera, que puede ser un material poroso como el papel de filtro, por ejemplo. Se hace pasar la mezcla por la placa que tiene poros para que el líquido se escurra y el sólido quede retenido.
Los automóviles usan el filtrado. El filtro de aceite y el de la gasolina evitan que la mecánica del vehículo se deteriore con rapidez.
Centrifugación
Es una técnica que se emplea para precipitar un sólido suspendido en un líquido. Se necesita una centrífuga, que es un instrumento que al girar genera una fuerza, la cual empuja el sólido al fondo del tubo. Al cabo de un tiempo se retiran los tubos y el líquido se puede volcar o tomar con un gotero.
PLASMA
Para obtener el plasma rico en plaquetas se usa el centrifugado. Generalmente es usado en terapias para la recuperación de fracturas y problemas en el sistema óseo.
Tamizado
Cuando las partículas de una mezcla de sólidos tienen distintos tamaños, se puede usar este método para separarlas. Se utiliza un tamiz a través del cual se pasa la mezcla. Las partículas más grandes quedarán sobre el mismo, mientras que las más pequeñas pasarán al otro lado.
El tamiz es una rejilla metálica que deja pasar los componentes más pequeños y atrapa los más grandes.
Levigación
Es el famoso procedimiento que emplean los buscadores de oro. Consiste en hacer pasar una corriente de agua por una mezcla de diferentes sólidos no solubles en ella, así, son arrastrados los componentes más livianos y quedan en el plato los de mayor peso. Una variante de esta técnica es la de utilizar viento en vez de agua, en este caso el método se denomina ventilación.
Imantación
Es usado un imán cuando una de las fases de la mezcla está compuesta por sustancias con propiedades magnéticas, con el fin de separarlo del resto. Por ejemplo, se pueden extraer limaduras de hierro mezcladas con arena, procedimiento muy utilizado para reciclar el acero.
La imantación es muy útil para reciclar materiales ferrosos.
MEZCLAS HETEROGÉNEAS EN LA VIDA COTIDIANA
En la cocina podemos destacar numerosas mezclas heterogéneas: la leche y el cereal, el agua y el aceite, el agua y la pasta, y los componentes de una ensalada. Con realizar un proceso físico podemos separar sus componentes de manera sencilla.
LA COCINA
Leche con cereal: una típica mezcla heterogénea para desayunar.
Al lavar los utensilios de cocina se mezclan el agua y los aceites.
Para la preparación del café tradicional se realiza una mezcla usando el filtrado.
Al tamizar la harina se obtienen mejores resultados en la preparación.
RECURSOS PARA DOCENTES
Artículo destacado “Mezclas y soluciones”
Información complementaria para identificar los tipos de mezclas y las técnicas de separación de las mismas.
A diario estamos en presencia de objetos que se mueven y cambian de posición. Esto se debe a la energía mecánica que poseen los cuerpos y que resulta de la suma de dos formas de energía: la cinética (movimiento) y la potencial (posición).
TRABAJO MECÁNICO
Aunque el concepto de trabajo se relaciona normalmente con actividades laborales e intelectuales, en física tiene una concepción diferente y más concreta.
El trabajo es un principio de la mecánica que comprende una fuerza y un desplazamiento; al trabajo (W) lo usamos para describir cuantitativamente lo que se obtiene cuando una fuerza hace mover a un cuerpo a lo largo de una distancia.
Empujar un objeto es un ejemplo de trabajo. Al inicio el cuerpo está en reposo y, después de ejercer la fuerza paralela al suelo, se desplaza y se acelera en la dirección de la fuerza.
¿Sabías qué?
El valor del trabajo mecánico indica la energía que se transfiere en el empuje a la mesa.
El trabajo mecánico (W) puede expresarse matemáticamente de la siguiente forma:
Donde:
F= fuerza.
Δx = desplazamiento.
El trabajo mecánico es una magnitud escalar y su unidad, según el Sistema Internacional de Unidades, es el joule (J).
Energía mecánica
En un cuerpo, la energía mecánica será igual a la suma de las energía cinética, potencial gravitatoria y potencial elástica.
ENERGÍA CINÉTICA
Es la energía que poseen los cuerpos en movimiento. En otras palabras, es el trabajo que hace falta para que un cuerpo con una masa determinada se acelere desde el reposo hasta una velocidad señalada.
Además, la energía cinética forma parte de todos los materiales conocidos, ya que cada uno de ellos se encuentra constituido por un conjunto innumerable de moléculas en constante movimiento. La cantidad de energía cinética aumenta en proporción al tamaño y a la velocidad del cuerpo: cuanto más grande sea y más rápido se mueva, ésta será mayor.
Cuanto más rápido se mueve un cuerpo, mayor energía cinética posee.
La energía cinética se mide en joule (J) y puede representarse de la siguiente forma:
Donde:
m = masa (en kg).
v = velocidad (m/s).
Las olas del mar desplazan a un surfista porque el agua en movimiento (cuerpo con energía cinética) choca contra la tabla de surf y realiza trabajo al moverla.
Ejemplo práctico
Un carro tiene una masa de 1.200 kg. Si se desplaza con una rapidez de 20 m/s, ¿cuál es su energía cinética?
Solución:
¿Cuál es la masa de un cuerpo si su energía cinética es de 250 J y se desplaza a 5 m/s?
Solución:
¿Sabías qué?
William Thomson, mejor conocido como Lord Kelvin, fue el primero en acuñar el término “energía cinética” en sus trabajos.
Trabajo y energía cinética
Al aplicar una fuerza neta sobre un cuerpo, cambia su velocidad, se acelera y por lo tanto también cambia su energía cinética.
Esta relación se denomina Teorema de trabajo y energía cinética, cuyo enunciado establece que:
El trabajo mecánico de la suma de todas las fuerzas aplicadas sobre un cuerpo es igual a la variación de la energía cinética que experimenta dicho cuerpo.
Matemáticamente se expresa:
El Teorema de trabajo y energía cinética se aplica, por ejemplo, en una pelota de fútbol al impactar sobre los guantes del arquero, que se mueven hacia atrás al recibirla.
ENERGÍA POTENCIAL GRAVITATORIA
Es la energía que tienen los cuerpos que se encuentran a una altura cercana a la superficie terrestre, es decir que esta energía la poseen todos los cuerpos que se ubican en un campogravitatorio. Éste es de intensidad constante cada vez que el cuerpo está cerca de la Tierra o de un cuerpo celeste.
¿Sabías qué?
La gravedad en la Tierra tiene un valor de 9,806 m/s2.
La gravedad
Es una de las fuerzas esenciales del universo: gracias a ella, por ejemplo, la Tierra orbita alrededor del Sol. Del mismo modo, permite que la atmósfera no se pierda en el espacio o incluso que simplemente podamos caminar.
Los cuerpos que se ubican a una altura sobre la superficie de la Tierra tienen cierta cantidad de energía que usan como trabajo mecánico al caer. Esto se manifiesta si deforma el lugar donde cae.
La energía potencial gravitatoria se mide en joule (J) y se expresa matemáticamente como:
Donde:
g = aceleración gravitatoria (m/s2).
m = masa (en kg).
h = altura (en m) con respecto al cero de referencia escogido.
Trabajo y energía potencial gravitatoria
Por lo general se considera la superficie terrestre como el nivel cero. De este modo, si dos cuerpos se ubican a la misma altura, el cuerpo con mayor masa tendrá la mayor energía potencial gravitatoria. Caso contrario, si ambos cuerpos tienen la misma masa, pero se encuentran en diferentes alturas, el cuerpo con altura mayor tendrá la mayor energía potencial gravitatoria.
Para que un cuerpo llegue a una posición elevada hace falta que realice un trabajo contra la gravedad y puede expresarse simbólicamente así:
Donde:
W= trabajo mecánico.
F= fuerza necesaria para equilibrar el peso.
Δy = desplazamiento vertical.
Ejemplo práctico
Si la energía potencial en el suelo es 0, ¿cuál sería la energía potencial gravitatoria que tiene un ascensor con una masa de 1.000 kg ubicado a 400 m sobre esta superficie?
Solución:
Si se coloca una bola de madera y una de acero, ambas del mismo tamaño, a la misma altura sobre el suelo, ¿cuál de la dos bolas tendrá mayor energía potencial gravitatoria?
Solución:
Los valores de la gravedad y de altura son iguales para ambas bolas. Sin embargo, la masa no. A pesar de tener el mismo tamaño, la bola de acero tendrá más masa que la bola de madera y, por lo tanto, más densidad. Así, la bola de acero es la que tiene mayor energía potencial gravitatoria.
ENERGÍA POTENCIAL ELÁSTICA
Este tipo de energía la poseen los cuerpos que sufren deformaciones. Esto sucede por una fuerza que le permite estirarse, acortarse, achatarse, sufrir una pequeña deformación o cambiar completamente su forma.
¿Qué es la deformación?
Es el cambio en la forma de un objeto cuando se encuentra sometido a una o varias fuerzas. Por ejemplo, al aplastar un pedazo de plastilina se aplica una fuerza y se puede ver que su forma cambia, es decir, se deforma como resultado de dicha fuerza.
Un resorte tiene energía potencial elástica cuando se estira y se comprime.
La energía potencial elástica se mide en joule (J) y puede representarse matemáticamente como:
Donde:
k= constante elástica (en N/m).
Δx = elongación del resorte (en m).
Cuando se estira una goma elástica, almacena energía potencial elástica. Al soltarla, recuperará su posición y liberará la energía.
Trabajo y energía potencial elástica
El trabajo mecánico que realiza la fuerza elástica ejercida por un resorte sobre un cuerpo es igual a la diferencia entre la energía potencial de los puntos entre los cuales actúa. Se expresa de la siguiente manera:
Donde:
W = trabajo mecánico.
Fe= fuerza elástica.
A y B = puntos entre los cuales actúa el trabajo.
Epe = energía potencial elástica.
La intensidad de la fuerza elástica se expresa matemáticamente así:
Donde:
k= constante elástica (en N/m).
Δx = elongación del resorte (en m).
Ejemplo práctico
A un resorte se le aplica una fuerza de 18 N, lo que hace que se comprima 6 cm. ¿Cuál es la energía potencial elástica del resorte en esa posición?
Solución:
a) Calcular constante de elasticidad.
b) Calcular valor de energía potencial elástica.
RECURSOS PARA DOCENTES
Artículo “Movimiento y trabajo mecánico”
Este artículo explica los conceptos de trabajo desde el punto de vista físico, así como las unidades y fórmulas.
Todos los objetos a nuestro alrededor tienen la capacidad de producir cambios. Por ello, convivimos con movimientos y transformaciones constantes, algunos más perceptibles que otros, pero que tienen su origen en un único concepto: la energía.
ENERGÍA: CAPACIDAD DE PRODUCIR TRABAJO
Ley de conservación de la energía
La energía no puede ser creada ni destruida, sino que puede ser transformada, por lo que la cantidad total de energía es siempre la misma. Por ejemplo, la energía lumínica del Sol se transforma en energía eléctrica mediante el uso de paneles solares.
La energía es la capacidad de un sistema físico para hacer el trabajo o mover algo contra una fuerza, como la gravedad. Si bien no se tiene una definición concreta de energía, los físicos han logrado determinar una ley universal: si la energía de un cuerpo aumenta en determinada cantidad, la de otro disminuye de manera proporcional.
La energía que la humanidad necesita en un año es irradiada por el Sol en 15 minutos.
¿Sabías qué?
El término “energía” proviene del griego enérgeia, que significa “actividad”. Pero esta idea no debe confundirse: no es necesario un movimiento abrupto para reconocer la presencia de energía ya que, en realidad, se encuentra en todos lados aunque no sea posible observarla.
TIPOS DE ENERGÍA
La energía es la capacidad de realizar cambios en los sistemas y los cuerpos. Hay diferentes tipos de energía en el universo y en muchas formas.
Energía primaria
La producción de energía primaria se relaciona con las formas de energía disponibles en la naturaleza antes de ser transformadas, como el petróleo, el gas natural, los combustibles sólidos, los combustibles renovables y la electricidad primaria.
Es la energía almacenada en objetos y es la suma de otras dos fuentes de energía: cinética y potencial. Por ejemplo, justo en el punto más elevado de una montaña rusa, toda la energía del vagón es energía potencial y al comenzar a descender la energía potencial se transforma en energía cinética.
¿Qué es la energía hidráulica?
Es la energía producida por el aprovechamiento de la energía cinética y potencial gravitatoria de los saltos de agua natural. Se aplica en la generación de energía eléctrica para ciudades, pueblos e industrias.
Energía potencial
Es cualquier forma de energía que tiene un potencial almacenado que puede ser usado en el futuro, y que solamente se manifiesta al convertirse en energía cinética. Por ejemplo, si una pelota se levanta, adquiere energía potencial de la gravedad que se vuelve aparente al caer.
Tipos de energía potencial
Energía potencial elástica
Resulta de estirar y comprimir objetos elásticos, como las ligas.
Energía potencial gravitacional
Resulta del almacenamiento de energía por la fuerza de gravedad, como un fruto que cuelga de un árbol.
Energía potencial química
Resulta de la transformación de energía química a través de una reacción química, como el cambio de energía eléctrica a química en una pila.
Energía cinética
Significa “movimiento”. Cuanto más rápido se mueve un objeto, mayor es su energía cinética. La energía de los ríos y la del viento son formas de energía cinética. Ésta se puede convertir en energía mecánica mediante molinos de agua, molinos de viento o bombas conectadas a turbinas o a electricidad.
Al lanzar una pelota se transfiere energía cinética para que pase del estado de reposo al estado en movimiento.
Ventajas de la energía cinética
– No genera residuos tóxicos.
– Los parques generadores de energía cinética pueden construirse en terrenos no aptos para otras actividades.
– Los parques generadores son de rápida instalación.
Energía térmica
Todos los materiales están compuestos por moléculas en constante movimiento. La energía térmica es producto del movimiento de esas moléculas, es decir, la energía cinética que poseen. Cuanto más se muevan y choquen entre sí, mayor será el calor que generen y, por lo tanto, aumentará su temperatura y su energía térmica.
¿El calor es igual a la temperatura?
No. El calor es una forma de energía que se transfiere entre diferentes cuerpos o distintas partes de un cuerpo, las cuales presentan distintas temperaturas. Por su parte, la temperatura es una magnitud que da cuenta de nociones como frío, caliente o tibio. La misma se mide a través de un termómetro.
Es aquella que es liberada durante las reacciones químicas. Podemos encontrar este tipo de energía siempre en la materia, pero sólo se manifiesta cuando ocurre un cambio en ella. Algunos ejemplos de energía química son la combustión y la energía nuclear.
Es la energía transferida de un sistema a otro mediante el uso de electricidad, que es el movimiento de partículas cargadas. En otras palabras, este tipo de energía es causada por el movimiento de los electrones a través de materiales conductores de la electricidad.
Puede generarse a partir de otras energías y a su vez puede ser transformada y producir varios efectos: luminosos, térmicos y magnéticos.
La mantarraya puede generar corrientes eléctricas de hasta 200 voltios.
¿Qué es una represa hidroeléctrica?
Es un sistema diseñado y construido para producir energía eléctrica mediante el aprovechamiento del caudal de los cursos de agua.
Es energía transportada por la radiación. Tanto la luz visible como la radiación infrarroja son formas de energía radiante, ambas son emitidas por el Sol.
La energía de los rayos solares puede recuperarse y convertirse en electricidad o calor.
La energía radiante está en constante movimiento y a velocidades altísimas, lo que forma ondas que poseen distintas longitudes y frecuencias. La mayoría de estas ondas pueden propagarse por el vacío, por eso los rayos del Sol o las ondas de los satélites pueden alcanzar la superficie de la Tierra.
¿Sabías qué?
La energía radiante es aplicada en radiografías, medicina nuclear, radios y algunos aparatos electrónicos.
Energía nuclear
Es la energía contenida en el núcleo de un átomo. Se puede obtener a través de reacciones de fisión y fusión de un núcleo atómico. Dentro de los núcleos atómicos, las fuerzas entre los protones y neutrones del núcleo atómico son muy intensas, por lo que los procesos de transformación nuclear generan gran cantidad de energía.
Las reacciones en el núcleo pueden ser de fusión o de fisión.
¿Sabías qué?
En estrellas como el Sol, la energía atómica se libera cuando los núcleos se combinan en un proceso conocido como fusión.
¿Qué es un reactor nuclear?
Es una instalación física donde se produce, mantiene y controla una reacción nuclear en cadena. Se puede utilizar para la obtención de energía, para la producción de materiales fisionables como el plutonio, como armamento nuclear, o para la propulsión de buques o de satélites artificiales.
Es la capacidad de atraer o repeler que poseen algunos materiales sobre otros y que originan campos magnéticos permanentes que producen energía magnética. Existen diversos materiales con propiedades magnéticas, entre ellos podemos encontrar el níquel, el cobalto, el hierro y sus aleaciones. Sin embargo, la presencia de campos magnéticos influye, en mayor o menor medida, en todos los materiales.
UNIDADES DE MEDIDA DE ENERGÍA
Una de las propiedades de la energía es que puede ser medida. Para ello, según el Sistema Internacional, la unidad más utilizada es el “Joule” o “Julio”, y es simbolizada con la letra jota mayúscula (J). Esta unidad es nombrada así en honor al físico James Prescott Joule, quien fue uno de los científicos más importantes de su época. Estudió, entre otras cosas, el magnetismo y su relación con el trabajo mecánico, lo que lo condujo a la teoría de la energía. El Joule equivale a:
Donde
N = Newton
m = metros
kg = kilogramos
s = segundos
Otras equivalencias
Nombre
Equivalencia en julios
Caloría (cal)
4,1855
Kilovatio hora (kWh)
3.600.000
Electronvoltio (eV)
1,6023 x 10-19
British Thermal Unit (BTU)
1.005,05585
Ergio (erg)
1 x10-7
Energía en los alimentos
Cada célula de nuestro cuerpo requiere energía para funcionar adecuadamente. Ésta es proporcionada por las calorías y por ello resulta importante conocer la cantidad que aportan los nutrientes que ingerimos y así evitar consecuencias negativas para nuestro organismo.
La energía es la capacidad que posee un cuerpo de realizar distintos tipos de trabajo, como el movimiento, el calor o la luz. Esta energía puede manifestarse de muchas maneras, ya sea transferida o transformada de un tipo a otro.
ENERGÍA MECÁNICA
Es la energía almacenada y relacionada con la posición y el movimiento de los cuerpos. Asimismo, es producto de la suma de otras dos formar de energía: la cinética y la potencial.
¿Sabías qué?
En física, el trabajo es un principio de la mecánica que comprende una fuerza y un desplazamiento; el trabajo (W) lo usamos para describir cuantitativamente lo que se obtiene cuando una fuerza hace mover a un cuerpo a lo largo de una distancia.
Energía potencial
Es cualquier forma de energía con un potencial almacenado que puede ser usado en el futuro y que solamente se manifiesta al convertirse en energía cinética.
La energía potencial se puede presentar como:
Energía potencial gravitatoria
Es la que poseen los cuerpos debido a la fuerza de gravedad que ejerce la Tierra.
Energía potencial elástica
Es la energía acumulada en un cuerpo elástico, es decir, aquellos que tienen la capacidad de deformarse y luego recuperar su forma original.
Energía potencial química
Es aquella que se transforma en energía cinética a partir de un proceso de combustión interna.
Energía cinética
Significa “movimiento”, cuanto más rápido se mueve un objeto, mayor es su energía cinética. Ésta se puede convertir en energía mecánica mediante molinos de agua, molinos de viento o bombas conectadas a turbinas o a electricidad.
El valor de esta forma de energía depende de la masa (m) y de la velocidad (v) del cuerpo.
Cuando se lanza una pelota, gana energía cinética progresivamente.Justo en el punto más elevado de la montaña rusa, toda la energía del vagón sería energía potencial, y al comenzar a descender, la energía potencial se transforma en energía cinética.
ENERGÍA QUÍMICA
La energía química es aquella que posee la materia debido a su estructura interna, este tipo de energía se puede aprovechar de las reacciones químicas, ya que se origina en las uniones entre átomos y moléculas. Esta energía puede ser liberada o absorbida durante la reacción, por lo tanto también puede liberar o absorber calor.
Las reacciones químicas pueden ser:
Exotérmicas si liberan calor
Endotérmicas si absorben calor
Respiración de los seres vivos.
Combustión de compuestos orgánicos.
Fotosíntesis.
Descomposición de proteínas.
¿Qué es la biomasa?
Es material orgánico que proviene de plantas y animales, y es una fuente de energía renovable. Cuando se quema el material se libera calor que puede ser aprovechado, es decir, se transforma la energía química contenida en energía térmica.
La combustión es una de las reacciones más comunes. En estas reacciones el oxígeno del aire reacciona con un combustible y libera energía en forma de calor. Esta transformación se puede representar de la siguiente forma:
Donde:
Pc = poder calorífico de un cuerpo al arder, es decir, la energía que puede obtenerse de un kilogramo de combustible.
m= masa del cuerpo que se quema (en kg).
V= volumen del cuerpo que se quema (en m3).
ENERGÍA TÉRMICA
La energía térmica es la manifestación de la energía en forma de calor, por lo tanto es una energía en “paso o de tránsito”, que se transfiere de un cuerpo a otro. Se debe al movimiento de las partículas que forman la materia. Cuando ese movimiento se acelera, aumenta la temperatura y por consiguiente hay más energía térmica.
Así, cuando un cuerpo esté a baja temperatura tendrá menos energía térmica que otro que esté a mayor temperatura. De este modo, el calor no es más que una forma de denominar a los aumentos y pérdidas de energía térmica.
El calor puede transferirse de distintas formas:
Conducción
Es la transferencia de energía térmica que se produce a través de un medio material sin que se manifieste transporte de materia.
Convección
Es la transferencia de calor por medio del movimiento de una masa fluida, como aire o agua. En esta forma de propagación sí hay transporte de materia.
Radiación
Es la transmisión del calor por ondas electromagnéticas, a diferencia de la conducción y convección, no necesita de un medio material para propagarse.
Se debe saber que a causa del intercambio de calor, un cuerpo puede variar su temperatura o cambiar su estado (por ejemplo, de líquido a sólido). Si se quiere calcular la cantidad de energía intercambiada es posible utilizar la siguiente ecuación:
Donde:
Q= cantidad de energía en forma de calor intercambiada entre los sistemas.
m = masa del sistema.
c= propiedad que depende del material que constituye el cuerpo y se denomina calor específico.
ΔT = variación de temperatura.
ENERGÍA RADIANTE
Este tipo de energía es producida por las ondas electromagnéticas, como las ondas de radio. Se caracteriza principalmente por la capacidad que tiene de propagarse en todas las direcciones en el vacío sin soporte material.
La energía solar es un ejemplo de energía radiante.
La energía radiante está en constante movimiento y a velocidades altísimas, lo que forma ondas que poseen distintas longitudes y frecuencias. La mayoría de estas ondas puede propagarse por el vacío, por eso, los rayos del Sol o las ondas de los satélites pueden llegar hasta la superficie de la Tierra.
Ejemplos de energía radiante
Rayos X.
Rayos infrarrojos.
Rayos ultravioletas.
¿Qué son las ondas electromagnéticas?
Son aquellas que se pueden propagar en el vacío sin necesidad de un medio material. La luz, los rayos x, los rayos láser y otros, son ejemplos de ondas electromagnéticas.
ENERGÍA ELÉCTRICA
Este tipo de energía es causada por el movimiento de las cargas eléctricas o de los electrones que poseen los materiales conductores. Puede generarse a partir de otras energías y, a su vez, puede ser transformada y producir varios efectos: luminosos, térmicos y magnéticos.
Un relámpago es la emisión de luz seguida de la descarga eléctrica del rayo.
La energía eléctrica es aquella que se usa al encender la luz, calentar la comida con el horno de microondas o cargar el teléfono celular. Una forma de obtener energía eléctrica a partir del Sol es mediante la utilización de paneles solares.
La energía eléctrica puede representarse de la siguiente manera:
Donde:
P = potencia expresada en vatio (W).
t = tiempo en segundos.
V= voltaje en voltios (V).
R = resistencia eléctrica en ohmios (Ω).
I = intensidad d corriente en amperios (A).
¿Qué es la electricidad?
El término “electricidad” deriva del griego electron, que significa “ámbar”, y con este nombre se denominan todos los fenómenos físicos relacionados con la atracción de cargas negativas o positivas, y resultantes de la presencia y flujo de una corriente eléctrica.
Es la capacidad de atraer o repeler que poseen algunos materiales sobre otros y que originan campos magnéticos permanentes que producen energía magnética. Existen diversos materiales con propiedades magnéticas, entre ellos se encuentran el níquel, el cobalto, el hierro y sus aleaciones. Sin embargo, la presencia de campos magnéticos influye, en mayor o menor medida, en todos los materiales.
¿Sabías qué?
En año 1819, el danés Hans Christian Orested fue el primero en relacionar los imanes con las corrientes eléctricas para definir lo que hoy se conoce como electromagnetismo.
Para poder comprender el fenómeno del magnetismo se han desarrollado distintas teorías.
Teoría de Weber
Un imán puede dividirse indefinidamente y aun así conservar sus propiedades magnéticas. Los materiales están compuestos de pequeñas moléculas imantadas.
Teoría de Ewing
Los materiales están compuestos por grupos de átomos con momentos magnéticos diferentes que son capaces de reordenarse cuando se les aproxima un material imantado y volverse magnéticos.
Teoría de Ampere
Cuando las corrientes elementales de un material ferromagnético son ordenadas, éste adquiere propiedades magnéticas.
¿Qué es un campo magnético?
Es la región en la cual el imán ejerce sus efectos. Esta zona muchas veces no puede ser observada a simple vista. Para representar el campo magnético se utilizan líneas denominadas líneas de fuerza.
Las brújulas y los imanes representan los ejemplos más comunes de magnetismo.
ENERGÍA NUCLEAR
Es la energía contenida en el núcleo de un átomo. Se puede obtener a través de reacciones de fisión y fusión de un núcleo atómico. Dentro de los núcleos atómicos, las fuerzas entre los protones y neutrones son muy intensas, por lo que los procesos de transformación nuclear generan gran cantidad de energía.
Tipos reacciones nucleares
Reacción de fusión
Es un proceso en el que dos núcleos ligeros se unen para formar un núcleo más pesado. En el proceso se desprende gran cantidad de energía.
Reacción de fisión
Es un proceso en el que un núcleo de gran tamaño se divide en núcleos más pequeños mientras libera neutrones y gran cantidad de energía.
En estas reacciones nucleares la energía se expresa en relación a la masa:
Donde:
E= energía, se mide en julios (J).
m= masa que desaparece (en kg).
c= velocidad de la luz (3 x 108 m/s).
Bomba atómica
La bomba atómica adquiere su nombre debido a su funcionamiento, ya que no depende de la combustión de algún material o de la reacción de algunos materiales o elementos químicos, sino que se basan en reacciones nucleares.
En nuestra vida cotidiana entramos en contacto con diversidad de elementos; algunos son sólidos, otros líquidos y otros gaseosos. Si bien parece que todos son diferentes, podemos decir que hay algo que tienen en común: todos están formados por materia. Para estudiar la materia solemos analizar una porción a la que llamamos sistema material. Todo sistema material tiene propiedades generales o extensivas y propiedades específicas o intensivas. Hablamos de “fase” cuando nos referimos a todas aquellas porciones del sistema material que tienen las mismas propiedades intensivas. Por otro lado, los componentes son las sustancias que conforman el sistema material.
Todo el universo visible está formado de materia.
Sistemas homogéneos
Hablamos de sistema homogéneo cuando un sistema material posee las mismas propiedades intensivas en toda su masa. Éste cuenta con una sola fase. Las soluciones son sistemas materiales homogéneos compuestos por uno o más solutos disueltos en un solvente determinado. El soluto es el componente de la solución que se encuentra en menor proporción y se disuelve en el solvente, en tanto, el solvente es el que se encuentra en mayor proporción y tiene la capacidad de disolver el soluto. Las soluciones se pueden clasificar en función de la concentración en insaturadas, saturadas y sobresaturadas. Su concentración puede expresarse cuantitativamente, se establecen diferentes relaciones porcentuales entre las cantidades de sustancias a través de unidades químicas y físicas conocidas como masa (m), volumen (v) y cantidad de sustancia (n).
El agua es el solvente universal.
Sistemas heterogéneos
Un sistema homogéneo cuenta con distintas propiedades intensivas en al menos dos de sus puntos. Un sistema de este tipo tiene dos o más fases. Generalmente, para su separación se utilizan mecanismos físicos y de menor consumo de energía. Existen las mezclas groseras y las mezclas finas o suspensiones. En las primeras los componentes se diferencian fácilmente debido a su gran tamaño, y las suspensiones se forman por una fasesólida con baja solubilidad que se encuentra dispersa en la fase liquida. Las fases son más difíciles de diferenciar debido al ínfimo tamaño de la partícula. Existen diversos métodos de separación de fases, algunos de ellos son: la decantación, la tamización, la filtración y la imantación. Los métodos mecánicos no producen transformaciones en los componentes de la mezcla.
Un sistema heterogéneo fácil de identificar es el del el agua y el aceite.
Agua
El agua es un compuesto químico de vital importancia para los seres vivos. Es la sustancia universal más abundante en la Tierra. Está compuesta por hidrógeno y oxígeno. Nuestro planeta está cubierto en un 70 % por agua. Por otra parte, todas las especies dependen de este líquido vital para la supervivencia. Al igual que el oxígeno, el agua es un elemento de la naturaleza esencial para que todas las formas de vida puedan existir. El agua cuenta con diferentes propiedades que se clasifican en organolépticas y fisicoquímicas. Las primeras son las que percibimos con nuestros sentidos, y las segundas tienen relación con la composición química. El agua es un regulador de temperatura para la mayoría de los seres vivientes, así como también tiene un papel esencial en la regulación de la temperatura atmosférica.
El 70 % de nuestro cuerpo está formado por agua.
Contaminación del agua
La contaminación del agua se produce cuando se introduce un material que altera sus características naturales. El agua contaminada deja de ser apta para el desarrollo de los seres vivos. El mercurio es una fuente natural de contaminación y también los hidrocarburos. Otro agente natural contaminante es el arsénico producido por las actividades volcánicas. El ser humano ha vivido con este tipo de contaminación desde hace miles de años y no es posible evitarla; sin embargo, la contaminación debido a las actividades humanas es mucho mayor. El uso de los fertilizantes en la agricultura, metales pesados en la minería, las aguas residuales de las industrias y los desechos arrojados por el ser humano, ponen en riesgo sanitario al ecosistema del planeta que depende de este importante líquido.
En los tiempos antiguos, cada pueblo poseía un conjunto de historias, seres y personajes entre sus creencias que hoy en día conocemos como mitología. Pero a medida que estos pueblos se relacionaban, sus mitos eran cada vez más similares entre sí. Un gran ejemplo de esto son las famosas mitologías griega y romana; casi idénticas, pero en varios aspectos diferentes.
Mitología griega
Mitología romana
Origen
Tradiciones y cultura de Grecia desde sus orígenes, alimentadas por sus historias y relatos míticos.
Creencias primitivas de los primeros romanos, a las cuales eventualmente incorporaron aquellas de los pueblos que conquistaban, en especial las de Grecia.
Cronología
Alrededor del siglo XII a .C. (inicio de la Antigua Grecia) – 147 a. C. (conquista de Grecia por parte de Roma) – año 529 (prohibición de las religiones diferentes al cristianismo en el Imperio romano bizantino).
Alrededor del siglo VI a. C. (fundación de Roma) – 147 a. C. (conquista de Grecia por parte de Roma y asimilación de sus creencias) – año 380 (el cristianismo se convierte en la religión oficial del Imperio romano).
Lugar de culto
Grecia.
Roma y parte de sus territorios conquistados.
Forma de transmisión de sus tradiciones
Oral.
Literaria.
Tipo de religión
Politeísta.
Politeísta.
Forma de visualizar a sus deidades
Se pensaba que los dioses tenían forma humana (antropomorfismo).
Todo objeto o evento era venerado como un dios, para posteriormente asimilar el antropomorfismo griego luego de la conquista.
Interpretación y culto
Los dioses que visualizaban los griegos actuaban de forma muy similar a los humanos, y eran incluso víctimas de sus sentimientos y emociones. Estos les rendían culto para ganarse sus favores y su aprobación, pero más se enfocaban en extender sus historias.
Los dioses adorados por los romanos eran menos humanizados, pues con éstos sólo compartían el nombre y la forma para identificar fácilmente aquello que cada uno representaba. Se enfocaban en adorar e interpretar el poder de estas deidades a través de sacerdotes especializados.
Principales deidades/deidades compartidas
Zeus.
Hera.
Poseidón.
Hades.
Ares.
Hefestos.
Afrodita.
Atenea.
Hermes.
Dionisio.
Apolo.
Artemisa.
Júpiter (nombre romano de Zeus).
Juno (nombre romano de Hera).
Neptuno (nombre romano de Poseidón).
Plutón (nombre romano de Hades).
Marte (nombre romano de Ares).
Vulcano (nombre romano de Hefestos).
Venus (nombre romano de Afrodita).
Minerva (nombre romano de Atenea).
Mercurio (nombre romano de Hermes).
Baco (nombre romano de Dionisio).
Febo (uno de los nombres romanos de Apolo).
Diana (nombre romano de Artemisa).
Deidades exclusivas
La mitología griega siempre contó con sus propias deidades, sin incorporar nuevas de otras culturas. Véase “principales deidades”.
Abeona.
Jano.
Quirino.
Silvanus.
Fontus.
Dis Pater.
Terminus.
Orbona.
Clasificación de sus deidades
Dioses olímpicos.
Dioses no olímpicos.
Semidioses.
Di indigetes.
Di novensides.
Tríadas.
Mitos destacados
Los doce trabajos de Heracles.
El laberinto del Minotauro.
Faetón y el carro de Helios.
El caballo de Troya.
La huída del Inframundo de Orfeo y Eurídice.
La fundación de Roma por Rómulo y Remo.
El rapto de las Sabinas.
El matrimonio entre Numa Pompilio y la ninfa Egeria.
Manlio y los gansos.
La llegada de Cibeles a Roma.
Además de estos y otros mitos exclusivos, los romanos también adoptaron a sus creencias la gran mayoría de mitos griegos.
La discriminación es un problema recurrente en Panamá, a pesar de ser un país multicultural. El racismo es una de las expresiones de exclusión que más se constatan, aunque otros grupos minoritarios también se ven afectados por prejuicios. La normativa que rechaza estos actos se muestra a continuación.
CONSTITUCIÓN POLÍTICA DE LA REPÚBLICA DE PANAMÁ
El artículo 19 de la máxima norma política de la República de Panamá establece el principio de no discriminación en la región, al decretar que “no habrá fueros o privilegios ni discriminación por razón de raza, nacimiento, discapacidad, clase social, sexo, religión o ideas políticas”.
Igualmente, su artículo 39, enmarcado en el título III de los derechos y deberes individuales y sociales, capítulo I de las garantías fundamentales, dicta que “(…) No se otorgará reconocimiento a las asociaciones inspiradas en ideas o teorías basadas en la pretendida superioridad de una raza o de un grupo étnico, o que justifiquen o promuevan la discriminación racial (…)”.
Dentro de las disposiciones fundamentales de los servidores públicos (título XI, capítulo 1°), la Constitución decreta en su artículo 300 que éstos “serán de nacionalidad panameña sin discriminación de raza, sexo, religión o creencia y militancia política (…)”.
El informe del Centro de Documentación y Situación Trans de América Latina y el Caribe (CeDoSTALC) en Panamá durante el 2018 reportó que el 42 % de las mujeres trans sufren discriminación en lugares públicos, especialmente por parte de la seguridad privada de los establecimientos.
Ley 7
El presidente Juan Carlos Varela sancionó la Ley 7 del 14 de febrero de 2018, por medio de la cual se adoptan medidas para prevenir, prohibir y sancionar actos discriminatorios.
La norma tiene por objetivo “prohibir y establecer la responsabilidad por todo acto de violencia que atenta contra la honra, la dignidad, la integridad física y psicológica de las personas, proteger el derecho al trabajo en condiciones de equidad (…)” (artículo 1).
Las instituciones encargadas de velar por el cumplimiento de la Ley 7 son el Ministerio de Educación, la Universidad de Panamá, el Ministerio de Desarrollo Social y el Ministerio de Trabajo y Desarrollo Laboral.
El ingeniero, empresario y político panameño Juan Carlos Valera fue el presidente de la República de Panamá de 2014 a 2019.La Ley 7 establece que las instituciones públicas y los centros de enseñanza deberán establecer una política interna que prevenga, evite y sancione las conductas de hostigamiento, acoso sexual o moral, racismo y sexismo. Las sanciones por el incumplimiento de las medidas fijadas van desde $550 hasta $1.000.
Ley 16
La Ley 16 fue sancionada el 17 de junio de 2016 e instituye la justicia comunitaria de paz y dicta disposiciones sobre mediación y conciliación comunitaria. Su primer artículo establece que esta norma “regula la justicia comunitaria y la aplicación de los métodos de solución de conflictos en Panamá para promover la solución efectiva de las controversias comunitarias y la convivencia pacífica, a fin de garantizar el acceso democrático a la justicia por igual, sin discriminación de raza, sexo, religión o ideología política”.
La imparcialidad es uno de los principios que orientan la justicia comunitaria, su segundo artículo fija que “los jueces de paz actuarán sin ninguna clase de discriminación entre las partes, otorgándoles tratamiento igualitario frente al procedimiento”
La democracia es un sistema político en el que el poder de decisión recae sobre el pueblo, que es el responsable de elegir y controlar a sus gobernantes. Asimismo, el poder es repartido entre diversas instituciones que permiten expresar y ejercer la voluntad colectiva. Puede ser directa, indirecta o semidirecta.
Democracia directa
Democracia indirecta
Democracia semidirecta
Otros nombres
Democracia pura.
Democracia representativa.
Democracia participativa o mixta.
El poder es ejercido por:
El pueblo.
Representantes políticos electos.
Representantes políticos electos y el pueblo.
Consideración indispensable
Igualdad de derechos.
Equidad ante la ley.
Autodeterminación de las naciones.
Igualdad de derechos.
Equidad ante la ley.
Autodeterminación de las naciones.
Igualdad de derechos.
Equidad ante la ley.
Autodeterminación de las naciones.
Principales características
Asambleas en las que se manifiesta la iniciativa popular.
Los delegados pueden ser revocados.
Los delegados carecen de poder deliberativo especial.
Los ciudadanos participan de forma directa, vinculante e imperativa cuando pertenece a la estructural del Poder Judicial.
Hay elecciones regulares bajo un sufragio universal.
Existen partidos políticos.
Hay una constitución.
Existe un Poder Ejecutivo, un Poder Legislativo y un Poder Judicial.
Hay elecciones libres de los representantes políticos.
Los ciudadanos tienen la potestad de controlar e influenciar las decisiones políticas por medio de un referendo vinculante, una iniciativa legislativa popular, una revocatoria de mandato, plebiscito o consulta pública.
Historia
Se aplicó inicialmente en la antigua democracia ateniense, cerca de 507 a. C. y duró dos siglos, aproximadamente. También existen registros de este tipo de democracia aplicada en la Antigua Roma hacia 449 a. C.; donde los ciudadanos fueron los responsables de hacer sus leyes durante casi cuatro siglos.
Luego de caer la monarquía romana se estableció un régimen republicano como forma de estado: la República romana, primer gobierno en el mundo en aplicar una democracia indirecta o representativa.
El primer acercamiento entre la democracia directa e indirecta se ha registrado en Suiza en el siglo XIX. Inició con la adición de el referéndum estatutario a su constitución y años más tarde, la iniciativa de enmienda constitucional. Desde entonces, Suiza ha sido referencia de este tipo de democracia.
Ventaja
Es fiel a la voluntad popular, ya que es la misma colectividad la que toma decisiones, manifiesta y acciona las políticas públicas.
Favorece la operatividad y el pragmatismo. Asimismo, por medio de la delegación de la soberanía, las decisiones se toman de forma más eficaz.
Acerca el ejercicio de poder y la cercanía del pueblo con el pragmatismo característico de la democracia indirecta, lo que la convierte en un tipo de sistema político balanceado.
Desventaja
Puede ser lenta y costosa en el proceso de toma de decisiones. También puede provocar apatía en los ciudadanos.
Posibilita la corrupción y la utilización de mecanismos públicos para beneficio particular. También es posible que la población se desligue de las decisiones políticas.
Posibilita la polarización y ralentiza la innovación y la toma de decisiones. Además, sólo una minoría de la sociedad participa activamente.
Ejemplos
En la actualidad ningún país tiene democracia directa, no obstante, algunos cantones suizos aplican este sistema, como Appenzell Rodas Interiores y Glaris.
Estados Unidos, Irlanda, Reino Unido, Alemania, Canadá y Francia.
Suiza, Principado de Liechtenstein y Ecuador (algunos mecanismos de democracia semidirecta).
La erosión es el proceso geológico en el que los materiales de tierra son desgastados y transportados por fuerzas naturales como el viento o el agua. A través de este proceso, se forman varias estructuras geográficas, como por ejemplo, las montañas, los valles y las mesetas.
Montañas
Valles
Mesetas
Definición
Es una elevación natural de la superficie de la Tierra. Está representada por un relieve elevado con respecto al nivel del mar.
Es una zona plana entre dos montañas o colinas, usualmente con un río que lo atraviesa.
Es una planicie elevada con una pendiente pronunciada en al menos uno de sus lados.
Formación
Ocurre mediante un proceso denominado orogénesis y poco después su transformación es dada por factores externos como la erosión y movimientos tectónicos.
Ocurre mediante la erosión que es producida por una corriente de agua o por movimientos tectónicos.
Su formación puede ocurrir debido a la erosión, fuerzas tectónicas o por la emersión de una meseta submarina.
Vegetación
Varia con respecto a la altura y la zona.
Varia de acuerdo a la ubicación, las condiciones climáticas y la cantidad de agua en este.
Los verboides, también conocidos como verbos no finitos o indefinidos por su falta de relación en género y número con el sujeto, son una forma especial que pueden adquirir los verbos para realizar funciones gramaticales que no pueden efectuar sus formas conjugadas tradicionales. Así, ya sea como infinitivos, gerundios o participios, estos verbos impersonales complementan nuestro lenguaje de muy concretas y específicas maneras.
Infinitivo
Gerundio
Participio
Descripción
Forma especial del verbo que no muestra relación gramatical con el sujeto de la oración, que suele utilizarse en esta como un sustantivo y no como un verbo convencional.
Forma especial del verbo que no muestra relación gramatical con el sujeto de la oración, que suele utilizarse como un adverbio y no como un verbo convencional
Forma especial del verbo que coincide con el sujeto de la oración en género y número, pero que suele utilizarse como un adjetivo y no como un verbo convencional.
Categoría gramatical de la que deriva
Verbo.
Verbo.
Verbo.
Categoría gramatical que sustituye a la de verbo en la oración
Sustantivo.
Adverbio.
Adjetivo.
Género y número
No posee.
No posee.
Posee.
Sufijos
-ar, -er o -ir.
-ando o -endo.
-ado, -ido, -cho, -to o -so.
Formación de tiempos verbales compuestos
Puede ser la forma conjugada del verbo “haber” (por ejemplo: haber comido).
Puede ser la forma conjugada del verbo “haber” (por ejemplo: habiendo comido).
Parte no conjugada del tiempo verbal compuesto (por ejemplo: han comido).
Usos
Como sujeto.
Como objeto/complemento directo.
Como modificador de un sustantivo.
Como modificador de un adjetivo.
Como modificador de un adverbio.
Para expresar simultaneidad.
Para expresar modo.
Como palabra pasiva de un tiempo verbal compuesto.
Como modificador de un sustantivo.
Como predicativo subjetivo.
Ejemplos
Opinar es importante en un debate.
Estoy interesado en leer toda la colección de libros.
Es hora de ejecutar la operación.
La hija del vecino siempre está cantando.
Ya se está cociendo la carne.
El chico corría aumentando la velocidad progresivamente.
Nunca había estado tan cerca del grupo en un concierto.
La madera carcomida no es recomendable para usar en carpintería.
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