Marco Teórico
La variación del momento lineal de un cuerpo es
proporcional a la resultante total de las fuerzas actuando sobre dicho cuerpo y
se produce en la dirección en que actúan las fuerzas.
La Primera ley de Newton
nos dice que para que un cuerpo altere su movimiento
es necesario que exista algo que provoque dicho cambio. Ese
algo es lo que conocemos como
fuerzas. Estas son el resultado de la acción de unos
cuerpos sobre otros.
La Segunda ley de Newton
se encarga de cuantificar el concepto de fuerza. Nos dice que la fuerza neta
aplicada sobre un cuerpo es proporcional a la
aceleración que adquiere dicho cuerpo. La constante de proporcionalidad
es la masa del
cuerpo, de manera que podemos expresar la relación de la siguiente
manera
F = m a
La segunda ley nos explica qué ocurre si sobre un cuerpo en movimiento
actúa una fuerza. En ese caso, la fuerza
modificara el movimiento, cambiando la velocidad en módulo o
dirección. Los cambios experimentados en la cantidad de movimiento de un cuerpo son proporcionales a la fuerza motriz y se
desarrollan en la dirección de esta; esto es, las fuerzas son causas que
producen aceleraciones en los cuerpos.
Las tres leyes de Newton del movimiento son todas las leyes físicas
centralizadas en las relaciones entre: fuerza, velocidad, masa y
aceleración. La segunda ley de Newton
sepuede aplicar para comprender la eficacia del uso de
cinturones de seguridad para evitar lesiones y muertes durante los accidentes.
Importancia
La segunda ley del
movimiento de Newton es la mas poderosa e
influyente de las tres de Newton
por la ecuación que proporciona y los calculos cuantitativos que
abarca, en lugar de las leyes que son sólo una declaración o
idea.
Hechos
La segunda ley de Newton
se centraliza en la relación entre: masa, aceleración y fuerza de
un objeto. Esta relación se expresa mediante la
siguiente ecuación: fuerza = masa x aceleración.
La potencia de la radiación varía según el momento del día, las
condiciones atmosféricas que la amortiguan y la latitud. Se
puede asumir que en buenas condiciones de irradiación el valor es de
aproximadamente 1000 W/m2 en la superficie terrestre. A esta potencia se
la conoce como
irradiancia.
La radiación es aprovechable en sus componentes directa y difusa, o en la suma
de ambas. La radiación directa es la que llega directamente del foco solar, sin
reflexiones o refracciones intermedias. La difusa es la emitida por la bóveda
celeste diurna gracias a los múltiples fenómenosde reflexión y refracción solar
en la atmósfera, en las nubes y el resto de elementos atmosféricos y
terrestres. La radiación directa puede reflejarse y concentrarse para su
utilización, mientras que no es posible concentrar la luz
difusa que proviene de todas las direcciones.
La irradiancia directa normal (o perpendicular a los rayos solares) fuera de la
atmósfera, recibe el nombre de constante solar y tiene un
valor medio de 1354 W/m2 (que corresponde a un valor máximo en el perihelio de
1395 W/m2 y un valor mínimo en el afelio de 1308 W/m2).
Tecnología y usos de la energía solar
Clasificación por tecnologías y su correspondiente uso más general
• Energía solar pasiva: Aprovecha el calor del sol sin necesidad de mecanismos o
sistemas mecánicos.
• Energía solar térmica: Para producir agua
caliente de baja temperatura para uso sanitario y
calefacción.
• Energía solar fotovoltaica: Para producir
electricidad mediante placas de semiconductores que se alteran con la radiación
solar.
• Energía solar termoeléctrica: Para producir
electricidad con un ciclo termodinámico convencional a partir de un fluido
calentado a alta temperatura (aceite térmico
• Energía solar híbrida: Combina la energía solar con otra energía. Según la
energía con la que se combine es una hibridación
o Renovable: biomasa, energía eólica.[3]
o Fósil.
• Energía eólico solar: Funciona con el aire calentado por el sol, que sube por
una chimenea donde están los generadores.
La instalación de centrales de energía solar en la zonasmarcadas en el mapa
podría proveer algo más que la energía actualmente consumida en el mundo (asumiendo
una eficiencia de conversión energética del 8%), incluyendo la proveniente
de calor, energía eléctrica, combustibles fósiles, etcétera. Los colores
indican la radiación solar promedio entre 1991 y 1993 (tres años, calculada
sobre la base de 24 horas por día y considerando la nubosidad observada
mediante satélites).
Otros usos de la energía solar y ejemplos más prácticos de sus aplicaciones
• Huerta solar
• Central térmica solar, como:
o la que está en funcionamiento desde el año 2007 en Sanlúcar la Mayor
(Sevilla), de 11 MWh de potencia que entregará un total de 24 GWh al año
o y la de Llanos de Calahorra, cerca de Guadix, de 50 MWh de potencia. En proyecto Andasol I y II.
• Potabilización de agua
• Cocina solar
• Destilación.
• Evaporación.
• Fotosíntesis.
• Secado.
• Arquitectura sostenible.
• Cubierta Solar.
• Acondicionamiento y ahorro de energía en edificaciones.
o Calentamiento de agua.
o Calefacción doméstica.
o Iluminación.
o Refrigeración.
o Aire acondicionado.
o Energía para pequeños electrodomésticos.
USOS Y APLICACIONES DE LA ENERGÍA SOLAR
El sol es, desde siempre, la principal fuente de energía en la Tierra.
Sin embargo, la combustión del petróleo o el carbón han
acabado relegándola. Incluso la nuclear, que tanto debate y
opiniones en contra suscita, está aún muy extendida, a pesar de los peligros
queconlleva. Estas materias primas, además de ser muy contaminantes,
pronto serán demasiado escasas com
Características
Al aplicar la segunda ley de Newton del movimiento a los accidentes de
trafico y al uso del
cinturón de seguridad, la fuerza externa neta que se ejerce sobre el
cuerpo de un pasajero es la masa del
vehículo multiplicada por su aceleración.
Beneficios
El uso adecuado de un cinturón de seguridad
reduce la fuerza externa de un accidente y dispersa la inercia inicial de la
colisión a lo largo de todo el cuerpo.
Precaución
Si no se utiliza el cinturón de seguridad, la aceleración del pasajero junto a la
desaceleración del
vehículo, aumenta la aceleración total. Cuando esa aceleración
total se multiplica por una masa tan grande, incluso un
pequeño cambio en la aceleración resulta en un gran aumento de la
fuerza que se aplica a la víctima del
accidente.