fagm 1.99

Recursos de un profesor de física y química de la enseñanza pública

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Energía asociada al movimiento

Ya en la Antigüedad la utilización de las corrientes de agua de un rio permitió sustituir la energía humana o animal en los molinos de rueda. Los primeros molinos fueron de eje vertical, en cuyo extremo inferior existía una serie de paletas sumergidas en la corriente de agua; se utilizaron para moler grano. Estos molinos necesitaban un curso de agua rápido, por lo que probablemente tuvieron su origen en zonas montañosas.

El arquitecto romano Vitrubio propuso en el siglo I a.C. un diseño con la rueda vertical y el eje horizontal (rueda de cangilones o noria). Al principio, estas ruedas eran movidas desde abajo, es decir, era la parte inferior de la rueda la que se introducía en el agua; más tarde, se descubrió que era más eficaz mover la rueda haciendo que la corriente incidiera por arriba.

Es curioso que el molino de Vitrubio no fuera utilizado en el Imperio Romano hasta los siglos III y IV. Mientras se pudo disponer de esclavos y de mano de obra barata no había estímulo para emprender tal desembolso de capital. Es más, se dice que el emperador Vespasiano se opuso a la utilización de la energía hidráulica porque podía producir desempleo.

La energía hidráulica se utilizó posteriormente para accionar sierras en las serrerías, martinetes para el trabajo del metal, fuelles en las fundiciones, etc.

El molino de viento no es tan antiguo. Parece haberse originado en Persia, en el siglo VII. Las aspas eran lonas como las de un barco de vela (su giro podía controlarse recogiendo éstas más o menos) o bien postigos de madera (cuya inclinación se podía variar para recoger mejor la energía del viento). Este tipo de molino fue utilizado para moler grano y, más tarde, también como sistema para bombear agua.

Cuestiones

(a) De esta lectura se deduce fácilmente que una corriente de agua o de aire poseen energía. ¿A qué se debe esta energía? ¿Qué nombre recibe?

(b) Indica, a título de hipótesis, los factores de que depende la energía cinética de un cuerpo. Considera para ello el experimento de lanzar una piedra contra un bidón metálico en el que se produce una deformación, la cual es una consecuencia de la energía transferida, en forma de trabajo, de la piedra al bidón.