Energía cinética

Vista previa del material en texto

Energía cinética
Contenido
Energía cinética	1
¿Qué es la energía cinética?	2
Energía cinética según el fenómeno de estudio	3
	En mecánica clásica.	3
	En mecánica relativista.	3
	En mecánica cuántica.	3
Diferencia entre energía potencial y energía cinética	3
Ejemplos de energía cinética	3
¿Qué es la energía cinética?
La energía cinética es aquella energía que posee un cuerpo o sistema debido a su movimiento.
La física la define como la cantidad de trabajo realizado por todas las fuerzas que actúan sobre un cuerpo con una masa determinada, necesario para acelerarlo desde una velocidad inicial hasta otra velocidad final. Una vez alcanzada dicha velocidad, según la Ley de la inercia, la cantidad de energía cinética acumulada permanecerá constante, es decir, no variará, a menos que otra fuerza nuevamente actúe sobre el cuerpo, ejerciendo un trabajo sobre él, cambiando su velocidad y, por lo tanto, su energía cinética.
La energía cinética a menudo se representa con el símbolo Ec (puede ser E+ o E–, dependiendo del caso), aunque a veces también se utilicen los símbolos T o K. Suele expresarse en Joules (J).
Es posible determinar la energía cinética de un objeto mediante diversas fórmulas en la mecánica clásica, tales como: Ec = (m.v2) / 2 donde m es la masa (Kg) del objeto y v su velocidad (m/s). Así, 1 J = 1Kg.1m2/s2.
La cinética, como cualquier otro tipo de energía, puede convertirse en calor y en otras formas de energía.
Energía cinética según el fenómeno de estudio
· En mecánica clásica. La energía cinética depende de la masa y de la velocidad del cuerpo, que siempre será mucho menor a la velocidad de la luz.
· En mecánica relativista. Se estudian fenómenos en los que la velocidad del objeto (v) es cercana a la velocidad de la luz, (que en física se denota con la letra c). En estos casos, la fórmula de la energía cinética es distinta al caso clásico ya que en particular.
· En mecánica cuántica. Se describen sucesos que involucran a las partículas subatómicas como, por ejemplo, los electrones. Es una teoría con un grado de complejidad elevado, donde las magnitudes físicas (incluida la energía cinética) se describen con funciones de onda, que representan probabilidades.
Diferencia entre energía potencial y energía cinética
La energía cinética (Ec) y la energía potencial (Ep), sumadas, componen la energía mecánica (Em) de un objeto o sistema. Sin embargo, se distinguen en que mientras la primera atañe a los cuerpos en movimiento, la segunda tiene que ver con el monto de energía acumulado dentro de un objeto en reposo.
Dicho así, la energía potencial depende de cómo esté posicionado el objeto o sistema respecto al campo de fuerzas a su alrededor, mientras que la cinética tiene que ver con los movimientos que emprenda.
Ejemplos de energía cinética
· Arrojar una pelota por el aire. Imprimimos fuerza a una pelota para arrojarla por los aires, dejando que caiga por obra de la gravedad. Al hacerlo, adquirirá una energía cinética que, cuando otro jugador la ataje, deberá compensar con un trabajo de igual magnitud, si desea atajarla y retenerla.
· Un vagón de montaña rusa. El vagón de una montaña rusa de un parque de atracciones presentará una energía potencial hasta el instante mismo en que empiece a caer, y su velocidad y masa le impriman una creciente energía cinética. Esta última será mayor si el vagón está lleno que si está vacío (pues habrá mayor masa).
· Derribar a alguien al suelo. Si corremos hacia un amigo y nos tiramos sobre él, la energía cinética que ganamos durante la carrera vencerá la inercia de su cuerpo y lo derribaremos.