¿Qué es la energía?

Energía es una palabra que  escuchamos constantemente,  en contextos aparentemente  diferentes, casi todos los días.  Escuchamos sobre energía renovable en las  noticias y particularmente en el invierno.  Escuchamos a la gente hablar  de sus facturas de energía,  porque están preocupados por el costo  de la calefacción de sus hogares. Esto trae consigo un par de  preguntas, ¿qué es la energía? Y,   ¿por qué nos referimos a ella de  maneras tan diversas? En física,   tenemos una definición especifica de lo  que es energía, y verás que realmente   no es tan diferente del concepto sobre  energía que utilizamos en el día a día. La energía en física se define como  la capacidad de realizar un trabajo.   No podemos hablar de energía sin hablar de  trabajo, así que probablemente deberíamos   definirlo ahora mismo, porque es otra  de esas palabras que usamos muchísimo,   pero una vez más, la física  tiene una definición para ello. En física, un trabajo se realiza cuando  se aplica fuerza sobre un desplazamiento.  De hecho, podemos escribir esto como una ecuación: W es igual a F por d, donde W es el trabajo, F   la fuerza, y d es la distancia o desplazamiento. Si alguna vez has movido una caja, una  maleta, o cualquier otro objeto en tu   habitación por el suelo solo para quitarlo  de tu camino, realizaste un trabajo.  Para esto, tuviste que aplicar  fuerza a esa caja para moverla  la distancia que hiciera falta  para quitarla de en medio.  Si es una distancia corta,  como puedes ver en la ecuación,  eso va a ser menos trabajo que si  tuvieras que moverla por toda la   habitación, por el pasillo, o a otra habitación. Para llevar a cabo el trabajo de  mover la caja fuera de tu camino,   debiste tener energía disponible. Esa energía te permite hacer el   trabajo porque vas a transferir tu  energía hacia la caja para moverla. Otra manera en que podemos pensar sobre  el trabajo y la energía es que el cambio   de energía de un sistema, en este caso, tú  y la caja, es igual al trabajo realizado.  Cuando definimos la energía de esta manera,  podemos hacer muchas cosas interesantes.  Hemos creado una manera para  medir y calcular la energía,  de manera que sea una propiedad cuantificable. Volvamos al ejemplo de la caja, y  digamos que en lugar de simplemente   intentar mover una caja fuera  de tu camino en tu habitación,   vas a empacar todo lo que hay en tu habitación porque te vas a mudar a una nueva casa. Y ahora tienes que mover diez cajas. De hecho, podemos calcular la   energía que se requiere para mover todas esas cajas. Es posible que te estés  diciendo, “Espera un momento.  mover 10 cajas suena un poco agotador. Y si me canso, ¿eso significa   que estoy perdiendo energía?” Resulta que la energía proviene de alguna parte,   en este caso, de la comida. Así que mientras  mueves esas cajas, puede que te dé hambre, por   lo que probablemente deberías comer un bocadillo,  algo como, no sé, una manzana, —imaginemos que eso   es lo que dibujé allí–, para que puedas obtener  más energía para mover el resto de esas 10 cajas.  Quizá ahora pienses: “Espera, esta  energía que proviene de la comida   hacia mí parece ser diferente a la  energía que uso para mover una caja.” Y eso se debe a que puedes  ver cómo se mueve la caja,  lo que nos lleva al siguiente punto.  La energía viene en varias formas y   no todas tienen la misma apariencia. Tenemos ecuaciones para cuantificar   la energía de todas estas formas, y  hablaremos de ellas en otro video,   pero la clave aquí es que la energía se  puede transferir entre objetos y también   se puede transformar en diferentes  tipos de energía, por ejemplo,   cuando comes una manzana y obtienes energía, y  después usas esa energía para mover una caja. En resumen, la energía es la  habilidad para realizar un trabajo.  Se realiza un trabajo cuando se aplica  fuerza a lo largo de un desplazamiento,   lo cual podemos escribir como una ecuación. Y debido a que podemos calcular la energía de   un sistema utilizando ecuaciones, sabemos ahora  que la energía es una propiedad cuantificable.