La
aparente incompatibilidad de la ley de propagación de la luz
con el principio de la relatividad
Apenas hay en la física una ley más sencilla que la de propagación de la luz en
el espacio vacío. Cualquier escolar sabe (o cree saber) que esta propagación se
produce en línea recta con una velocidad de c = 300.000 km/s. En cualquier
caso, sabemos con gran exactitud que esta velocidad es la misma para todos los
colores, porque si no fuera así, el mínimo de emisión en el eclipse de una
estrella fija por su compañera oscura no se observaría simultáneamente para los
diversos colores. A través de un razonamiento similar, relativo a observaciones
de las estrellasdobles, el astrónomo holandés De Sitter consiguió también
demostrar que la velocidad de propagación de la luz no puede depender de la
velocidad del movimiento del cuerpo emisor. La hipótesis de que esta velocidad
de propagación depende de la dirección «en el espacio» es de suyo improbable.
Supongamos, en resumen, que el escolar cree
justificadamente en la sencilla ley de la constancia de la velocidad de la luz
c (en el vacío.Lo que nos interesa averiguar es la velocidad de propagación del rayo de luz respecto
al vagón. Es fácil ver que el razonamiento del epígrafe anterior tiene aquí aplicación,
pues el hombre que corre con respecto al vagón desempeña el papel del rayo de luz.
En lugar de su velocidad W respecto al terraplén aparece aquí la velocidad de
la luz respecto a éste; la velocidad w que buscamos, la de la luz respecto al
vagón, es por tanto igual a:
w = c – v
Así pues, la velocidad de propagación del rayo de luz respecto al vagón resulta
ser menor que c.
Ahora bien, este resultado atenta contra el principio de la relatividad
expuesto en epígrafe 5, porque, según este principio, la ley de propagación de
la luz en el vacío, como cualquier otra ley general de la naturaleza, debería
ser la misma si tomamos el vagón como cuerpo de referencia que si elegimos las
vías, lo cual parece imposible según nuestro razonamiento. Si cualquier rayo de
luz se propaga respecto al terraplén con la velocidad c, la ley de propagación
respecto al vagón parece que tieneque ser, por eso mismo, otra distinta en
contradicción con el principio de relatividad.
Por eso, los teóricos de vanguardia se inclinaron más bien por prescindir del
principio de relatividad, pese a no poder hallar ni un solo hecho experimental
que lo contradijera.
Aquí es donde entró la teoría de la relatividad.
Mediante un análisis de los conceptos de espacio y
tiempo se vio que en realidad no existía ninguna incompatibilidad entre el
principio de la relatividad y la ley de propagación de la luz, sino que,
ateniéndose uno sistemáticamente a estas dos leyes, se llegaba a una teoría
lógicamente impecable. Esta teoría, que para diferenciarla de
su ampliación (comentada más adelante) llamamos teoría de la relatividad
especial, es la que expondremos a continuación en sus ideas fundamentales.
Denominamos turbina a la máquina que se emplea para
transformar energía mecánica en energía eléctrica, aunque inicialmente esta
será desordenada, no comercial. Hay dos tipos fundamentales de turbinas
para aprovechar la energía hidráulica, turbina Pelton y Francis-Kaplan; la primera
se utiliza en el caso de saltos superiores a 200 metros y pequeños caudales,
normalmente para presas situadas en zonas de alta
montaña; las segundas son más indicadas en el caso de saltos menores.
Esta energía eléctrica se va a convertir en energía
eléctrica comercial utilizando primero un transistor y posteriormente un
alternador. La energíaeléctrica así obtenida está en alta tensión, varios miles
de voltios, y a frecuencia comercial, en España a 50 Hz. Los cables de alta
tensión van a trasladar a la energía eléctrica por el país llegando a nuestras
viviendas a tensión comercial, 230 V en corriente monofásica y 400 V en
trifásica. El cambio de alta a baja tensión se realiza
en transformadores.
Conducción del agua desde presa (Central hidráulica del Tambre, A Coruña
Para aprovechar la energía hidroeléctrica necesitamos agua estancada en un
embalse o presa situada a una altura por encima del
cauce habitual del
río; se llama salto de agua a la diferencia de altura entre el nivel superior e
inferior. La ventaja principal respecto a otras renovables es que el caudal de
agua puede ser controlado, de forma que en el momento de demanda eléctrica
dejaremos fluir el líquido generando energía; en el caso que no exista esta
demanda mantendremos cerradas las compuertas hasta que vuelva a existir
demanda; este es una ventaja respecto a la energía eólica ya que de momento en
ésta no se resuelve el problema del almacenamiento.
Aprovechamiento: La energía hidráulica, es la que se obtiene del aprovechamiento del
movimiento del
agua. En otras palabras, es la transformación de la energía potencial y
cinética de un curso de agua en energía eléctrica
disponible.
La energía hidroeléctrica, es una energía limpia, y autosuficiente, que además
se encuentra en un punto muy avanzado respecto al
desarrollo tecnológico.
Clasificacion en renovable o no renovable: Es un tipo
de energía verde cuando su impacto ambiental es mínimo y usa la fuerzahídrica sin
represarla, en caso contrario es considerada sólo una forma de energía renovable.
Ventajas y desventajas:
Ventajas
* La energía hidroeléctrica tiene una producción energética neta de moderada a elevada y costos de operación y mantenimiento bajos.
* La plantas hidroeléctricas rara vez necesitan ser cerradas y no producen
emisiones de dióxido de carbono ni contaminantes del aire atmosférico.
* Sus embalses tienen una vida útil, de dos a diez veces la vida de plantas
térmicas nucleares y de carbón.
* Las grandes presas ayudan también a controlar inundaciones y proporcionan un flujo regulado de agua de riego a áreas situadas
corriente debajo de la presa.
Desventajas
* Los costos de construcción para nuevos sistemas a gran escala son elevados.
* Los embalses de los sistemas a gran escala inundan extensas regiones,
destruyen hábitats de la vida silvestre, desplazan pobladores, disminuyen la
fertilización natural de los terrenos agrícolas situados agua abajo de la
presa.
* Al reducir el flujo de una corriente, las hidroeléctricas pequeñas alteran
las actividades recreativas y la vida acuática, perturban el entorno de los
ríos no navegables y destruyen los aguazales y terrenos pantanosos.
Impacto ambiental: Impactos en la etapa de construcción
Los impactos en la etapa de construcción son: la interrupción temporal del
transporte de sedimentos, los ruidos molestos, los impactos visuales, el polvo,
etc.
Además de estos, suceden impactos adicionales sobre el ambiente acuático, entre
ellos: el incremento del material sólido en suspensión en el cuerpo de agua.El
impacto más grave es ocasionado por la inundación de tierras, en caso de que
sean tierras fértiles, afecta a la actividad agricultura, también impacta sobre
la in
