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Dispositivos de energía undimotriz: boya, atenuador y columna de agua oscilante

📄 teoria ciencias-naturales 🎓 bachillerato · 3° Secundaria México 🇲🇽 MX 🗣 Español
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Página 115 de Colección Nanahuatzin. De lo humano y lo comunitario.   Libro de Educación Secundaria Grado 3°  Ciclo Escolar 2025 - 2026
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Respuesta rápida

Boya de punto de absorción: convierte el movimiento vertical de la boya en electricidad. Atenuador de superficie: la flexión de sus partes articuladas acciona bombas hidráulicas. Columna de agua oscilante: el aire comprimido por las olas hace girar una turbina.

📚 theory ciencias-naturales ⭐⭐ Dificultad 2/5 ⏱ 5 min lectura

Solución — Página 115

Colección Nanahuatzin. De lo humano y lo comunitario. Libro de Educación Secundaria Grado 3° Ciclo Escolar 2025 - 2026

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Ejercicio 1

Contenido de la página (teoría sobre energía undimotriz)

La página describe tecnologías que aprovechan la energía undimotriz, obtenida del movimiento de las olas del mar, además de retomar los generadores de corriente de marea.

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Ejercicio 1

Boya de punto de absorción

  • Consiste en aprovechar el movimiento diferencial entre una boya flotante y un poste fijo anclado al fondo marino.
  • Cuando la ola sube y baja, la boya asciende y desciende respecto del poste fijo.
  • Ese movimiento ascendente y descendente se emplea para accionar un generador eléctrico.
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Ejercicio 2

Atenuador de superficie

  • Flota sobre las olas y está formado por varias partes articuladas.
  • Algunas partes quedan en la cresta de la ola y otras en el valle, ya que la ola tiene forma de onda.
  • Esta diferencia de fases genera un movimiento de flexión entre las partes articuladas.
  • La flexión se usa para impulsar bombas hidráulicas conectadas a generadores eléctricos.
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Ejercicio 3

Columna de agua oscilante

  • Se usa en áreas con oleaje intenso.
  • Funcionamiento: una ola llega a la columna parcialmente sumergida y comprime el aire de su interior; el aire sale por arriba y transmite parte de su energía cinética E_k = \frac{1}{2}mv^{2} a una turbina alojada en un conducto, haciendo que gire.
  • Cuando la ola se retira, el aire es absorbido nuevamente a través de la columna, y la turbina vuelve a girar (bidireccionalmente).

Cierre del texto

Tanto los generadores de corriente de marea como los dispositivos de energía undimotriz han experimentado importantes avances y representan formas prometedoras de aprovechar la energía de las masas de agua del mar.

Respuesta

La página explica tres dispositivos undimotriz (boya de punto de absorción, atenuador de superficie y columna de agua oscilante) y su potencial como fuentes renovables de energía.

Contenido de la página

Página 114 — Dispositivos de energía undimriz

Por otro lado, existen diferentes dispositivos que aprovechan la energía undimotriz, obtenida a partir del movimiento de las olas del mar.

Boya de punto de absorción: consiste en la utilización del movimiento diferencial entre una boya flotante y un poste fijo en el fondo marino. Este movimiento ascendente y descendente de la boya se aprovecha para accionar un generador eléctrico.

Atenuador de superficie: flota sobre las olas y consta de varias partes articuladas. Estas partes se encuentran en diferentes fases de la ola, algunas en la cresta y otras en el valle, lo que genera un movimiento de flexión. Este movimiento se utiliza para impulsar bombas hidráulicas conectadas a generadores eléctricos.

Tanto los generadores de corriente de marea como los dispositivos de energía undimotriz han experimentado importantes avances en su desarrollo y representan formas prometedoras de aprovechar la energía de las masas de agua del mar.

Columna de agua oscilante: otra tecnología que aprovecha la energía undimotriz; se utiliza en áreas con oleaje intenso. Su funcionamiento se basa en el paso forzado de aire a través de un conducto que contiene una turbina. Cuando una ola llega a la columna parcialmente sumergida, comprime el aire en el interior, lo que hace que salga por arriba y transmita parte de su energía cinética a la turbina. Cuando la ola se retira, el aire es absorbido nuevamente a través de la columna, lo que provoca que la turbina vuelva a girar.

(Imágenes: izquierda, boya amarilla de absorción; derecha, atenuador de superficie rojo flotando en el puerto.)

Ejemplos resueltos

Explica con tus palabras por qué el atenuador de superficie genera un movimiento de flexión.

Las partes del atenuador quedan en distintas fases de la ola: unas sobre la cresta y otras sobre el valle. Al estar a distinta altura, las articulaciones se doblan (flexionan) y ese movimiento mueve las bombas hidráulicas.

Tabla

Dispositivo Elemento que se mueve Mecanismo de conversión Resultado
Boya de punto de absorción Boya flotante respecto de un poste fijo Movimiento ascendente/descendente diferencial Acciona un generador eléctrico
Atenuador de superficie Partes articuladas en cresta y valle Movimiento de flexión Impulsa bombas hidráulicas → generadores
Columna de agua oscilante Aire comprimido/absorbido en columna Paso forzado de aire por conducto con turbina La turbina gira y produce energía

Fórmulas y ecuaciones

E_k = \frac{1}{2} m v^{2} (energía cinética del aire que atraviesa la turbina)

E_k = \frac{1}{2} m v^{2}

Glosario (6)

Energía undimotriz
Energía obtenida a partir del movimiento de las olas del mar.
Boya de punto de absorción
Dispositivo que aprovecha el movimiento diferencial entre una boya flotante y un poste fijo en el fondo marino para accionar un generador eléctrico.
Atenuador de superficie
Dispositivo flotante con partes articuladas que, al flexionarse con la ola, acciona bombas hidráulicas conectadas a generadores.
Columna de agua oscilante
Tecnología que usa el aire comprimido por las olas dentro de una columna para hacer girar una turbina.
Cresta y valle
Punto más alto y más bajo de una ola, respectivamente.
Energía cinética
Energía asociada al movimiento de un cuerpo, $E_k=\frac{1}{2}mv^{2}$.

Preguntas para practicar

Compara el funcionamiento de la boya de punto de absorción y la columna de agua oscilante. ¿En qué se parecen y en qué se diferencian?

Ambos aprovechan la energía undimotriz y la transforman en energía mecánica de un elemento (boya o aire) que finalmente acciona un generador o turbina. Se diferencian en el medio que se mueve: en la boya es el movimiento vertical relativo entre la boya y el poste fijo; en la columna de agua oscilante es el aire comprimido y succionado que atraviesa una turbina dentro de un conducto.

¿Por qué la columna de agua oscilante se instala en áreas con oleaje intenso?

Porque su funcionamiento depende de la presión que ejerce el aire la ola al llegar: a mayor oleaje, mayor compresión del aire y mayor energía transmitida a la turbina, por lo que resulta más eficiente donde las olas son fuertes y frecuentes.

¿Por qué los dispositivos de energía undimotriz se consideran formas prometedoras de aprovechar la energía del mar?

Porque aprovechan un recurso inagotable y renovable (las olas), no emiten contaminantes durante su operación y, con los avances tecnológicos logrados, pueden generar electricidad de forma sostenible en zonas costeras.

Temas y conceptos clave

Energía undimotrizDispositivos de captación de olasEnergía renovable oceánicaenergía undimotrizboya de punto de absorciónatenuador de superficiecolumna de agua oscilanteenergía cinéticaturbinacresta y valle de la olagenerador eléctricobombas hidráulicas
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Figuras de la página (2)

Boya amarilla de punto de absorción: estructura vertical con un flotador en la base y un cuerpo superior, instalada sobre un poste.
Figura 1 image
Atenuador de superficie: estructura roja articulada flotando en el agua de un puerto, con edificios de la ciudad al fondo.
Figura 2 image

Preguntas que la gente también hace

¿Qué es la energía undimotriz y de dónde proviene?
Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.
¿Cómo funciona la boya de punto de absorción para producir electricidad?
Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.
¿Qué es una columna de agua oscilante y en qué tipo de zonas se instala?
Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.
📌 Antes de leer esto
  • • Tipos de energía (cinética, eléctrica)
  • • Concepto de olas marinas y crestas/valles
  • • Generadores eléctricos y turbina
  • • Energías renovables
Siguiente tema sugerido
Ejercicios de comprensión y comparación entre dispositivos de energía undimotriz y de corriente de marea
📝 Transcripción de la página (texto seleccionable) 1614 caracteres

Por otro lado, existen diferentes dispositivos que aprovechan la energia undimotriz, obtenida a partir del movimiento de las olas del mar. Uno de ellos es la boya de punto de absorción, que consiste en la utilización del movimiento diferencial entre una boya fotante y un poste fijo en el fondo marino. Este movimiento ascendente y descendente de la boya se aprovecha para accionar un generador eléctrico.

Otro dispositivo es el atenuador de superficie, el cual flota sobre las olas y consta de varias partes articuladas. Estas partes se encuentran en diferentes fases de la ola, algunas en la cresta y otras en el valle, lo que genera un movimiento de fexión. Este movimiento se utiliza para impulsar bombas hidráulicas conectadas a generadores eléctricos.

Tanto los generadores de corriente de marea como los dispositivos de energia undimotriz han experimentado importantes avances en su desarrollo y representan formas prometedoras de aprovechar la energía de las masas de agua del mar.

La columna de agua oscilante es otra tecnologia que aprovecha la energia undimotriz, se utiliza en áreas con oleaje intenso. Su funcionamiento se basa en el paso forzado de aire a través de un conducto que contiene una turbina. Cuando una ola llega a la columna parcialmente sumergida, comprime el aire en el interior, lo que hace que salga por arriba y transmita parte de su energia cinética a la turbina. Cuando la ola se retira, el aire es absorbido nuevamente a través de la columna, lo que provoca que la turbina vuelva a girar.

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