Fundamentos de la Energía y la Materia: Conceptos Clave de Física

Conceptos Fundamentales de la Energía y la Materia

Interacciones de Cargas Eléctricas

Existen dos tipos de cargas eléctricas: la positiva y la negativa.

Preguntas Frecuentes sobre Cargas

• ¿Qué sucede cuando se acercan cargas del mismo signo? Se rechazan.
• ¿Qué sucede cuando se acercan cargas de signos contrarios? Se atraen.

Definición y Tipos de Energía

La energía se refiere a aquello que hace que todo funcione. El calor, el movimiento, la luz, la electricidad e incluso lo que mantiene unidos a los átomos en las moléculas, son todas formas diferentes de energía. Es la capacidad que tienen los cuerpos para producir cambios o transformaciones en ellos mismos o en otros cuerpos.

Tipos Específicos de Energía

• Energía Potencial: Se presenta cuando los cuerpos se encuentran en determinadas posiciones con respecto a otros cuerpos, es decir, separados por una cierta distancia. Cuando esta distancia varía o cambia, la energía potencial también lo hace. Por ello, decimos que la energía potencial es una energía de posición.
  • Energía Potencial Gravitatoria: Es la energía de posición de los cuerpos respecto a la Tierra o a cualquier otro cuerpo celeste.
  • Energía Potencial Elástica: Es la energía almacenada por materiales elásticos al ser estirados o comprimidos, que tienden a volver a su estado natural.
• Energía Cinética: Se manifiesta cuando los cuerpos están en movimiento (como un autobús o un vaso cayendo), es decir, tienen una determinada velocidad. Por eso, expresamos que la energía cinética es una energía de movimiento.
• Energía Eléctrica: Es la energía disponible al producirse una corriente eléctrica, como en el caso de la que circula por una lámpara encendida.
• Energía Química: Es la energía almacenada en las uniones y posiciones de los átomos que forman la molécula de una determinada sustancia.
• Energía Eólica: (No se proporciona definición en el texto original.)
• Energía Sonora: (No se proporciona definición en el texto original.)
• Energía Mareomotriz: Es la energía generada por el movimiento del agua de los mares al producirse las mareas.
• Energía Térmica: (No se proporciona definición en el texto original.)
• Energía Radiante: Se produce cuando los cuerpos emiten radiaciones. Este tipo de energía se presenta en forma de ondas electromagnéticas y comprende ondas de radio, microondas, rayos infrarrojos, luz visible, rayos ultravioleta, rayos X y rayos gamma. Es gracias a la energía que transportan estas ondas.

Electrones y Niveles Energéticos

Preguntas y Respuestas sobre Electrones

• ¿Por qué un electrón cerca del núcleo se encuentra en un nivel energético menor que si se encuentra lejos del núcleo?

  Debido a la energía potencial eléctrica, ya que el núcleo lo atrae con mayor fuerza a menor distancia.

• ¿Por qué un electrón del nivel 2 puede alejarse más del núcleo que otro del nivel 1?

  Porque tiene más energía potencial eléctrica y, por lo tanto, más espacio y distancia para moverse.

• ¿Los electrones cercanos al núcleo necesitan menos o más energía para moverse dentro de ese nivel que los que se hallan a mayor distancia? ¿Por qué?

  Necesitan menos energía. Cuanto más cerca están del núcleo, menor es la energía requerida para mantenerse en su órbita; a mayor distancia, se necesita más energía.

Conceptos de Estructura Atómica

Datos y Preguntas sobre Átomos

• Dato: Si el número atómico (Z) es igual a 5, el átomo tiene 5 protones y, si es neutro, 5 electrones. El número de neutrones puede variar en los isótopos.
• ¿Qué partículas del núcleo permiten la variación de la masa atómica sin cambiar el número atómico (Z)?

  Los neutrones.

• Isótopo de un Elemento: Es un átomo del mismo elemento (es decir, con el mismo número atómico o Z) pero con un número másico distinto.
• ¿Qué semejanza y qué diferencia tienen los átomos que son isótopos de un elemento?

  Tienen el mismo número atómico (Z) y se diferencian en el número másico.

• ¿Qué indica el número másico?

  Indica la suma de la masa de protones y neutrones en el núcleo.