Energía cinética, potencial y fuentes fósiles: evaluación

Localizar en qué puntos de un recorrido se alcanzan los valores máximos de energía cinética y energía potencial, considerando además la energía degradada.

Análisis del problema: en un sistema donde un cuerpo cambia de posición, la energía potencial es máxima en los puntos más altos (por ejemplo, A y E, las extremidades del recorrido), mientras que la energía cinética es máxima en el punto más bajo o central (punto C), donde la velocidad es mayor. Además, una parte de la energía se degrada por fricción y queda en el entorno, la cuerda y el aire.

1. Observar que en los extremos A y E la altura es máxima, por lo tanto la energía potencial es máxima en esos puntos.
2. Observar que en el punto C (parte baja) la velocidad es máxima, por lo tanto la energía cinética es máxima en C.
3. Considerar que la energía degradada por fricción se distribuye en la cuerda, el aire y el entorno.

Explicar por qué la energía de fuentes fósiles es no renovable, a pesar de que puede explotarse comercialmente.

Análisis: las fuentes fósiles (petróleo, carbón, gas) se formaron en millones de años, pero su consumo humano es muy superior al ritmo de formación natural; por eso se agotan en un plazo humano y no pueden recuperarse en un tiempo próximo.

1. Las fuentes fósiles tardan millones de años en formarse por procesos geológicos naturales.
2. El consumo humano actual supera con creces el ritmo de formación de nuevos yacimientos.
3. Por lo tanto, no es posible recuperarlas en un plazo próximo comparable al consumo.

Analizar si existe transferencia de calor al poner en contacto dos cuerpos A y B que ambos tienen 20 \, ^\circ\text{C}.

Análisis del principio: el calor se transmite espontáneamente de un cuerpo de mayor temperatura a uno de menor temperatura, hasta alcanzar el equilibrio térmico. Si ambos cuerpos tienen la misma temperatura, no existe diferencia de temperatura que impulse la transferencia neta de calor.

1. Verificar las temperaturas: T_A = 20 \, ^\circ\text{C} y T_B = 20 \, ^\circ\text{C}.
2. Calcular la diferencia de temperatura: \Delta T = T_A - T_B = 20 \, ^\circ\text{C} - 20 \, ^\circ\text{C} = 0 \, ^\circ\text{C}.
3. Con \Delta T = 0, no hay gradiente térmico, por lo que no hay transferencia neta de calor.
4. Ambos cuerpos ya están en equilibrio térmico al estar a la misma temperatura.