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Energía Cinética

La energía cinética es la energía que toma cualquier objeto en movimiento; todo lo que tenemos a nuestro alrededor y tiene movimiento, tiene al menos una pequeña carga de energía cinética. ¿Ejemplos? La apertura de compuertas de una represa convierte la energía potencial en energía cinética, un vehículo en movimiento o incluso lanzar una pelota.

Qué es Energía Cinética

cinética

La energía cinética es aquella fuerza que requiere un cuerpo para pasar de un estado de reposo a un estado con movimiento, y velocidad constante y se puede transformar en calor u otro tipo de energía. Está relacionada con la velocidad y se expresa en Joules (J), que define la cantidad de trabajo realizado por una fuerza.

Ahora bien, para saber con qué instrumento se mide la energía cinética, es preciso conocer la naturaleza del objeto, ya que se comprueban tanto los joules como la masa y la velocidad de estos. Su símbolo de representación es Ec (y en otros casos suele aparecer como E+, E, T o K).

Tipos de movimientos de la energía cinética

La energía cinética cuenta con dos tipos de movimientos:

  • Rotacional: Relacionado directamente con la rotación del mismo, que se presenta cuando el movimiento está centrado en un eje, es decir, cuando el objeto “gira”. Por ejemplo, en los mecanismos de un molino de viento o algo tan simple como un disco o un yoyo.
  • Traslacional: Tiene que ver con el movimiento de los objetos a través del espacio (cuando se traslada). Por ejemplo, cuando se suspende un cuerpo a determinada altura y luego se suelta. Al hacerlo, su energía potencial gravitacional pasa ahora a ser energía cinética de traslación.

Energía Cinética Fórmula

formula de la energia cinetica

La fórmula para saber cómo calcular la energía cinética se representa de la siguiente manera:

Ec = ½ . m . v2

Donde la “m” simboliza la masa del cuerpo en kilogramos Kg y la “v” representa la velocidad del objeto en movimiento en metro segundos m/s.

Es una fórmula bastante simple que no implica un cálculo matemático más complejo. Cada fórmula puede variar tanto en la mecánica relativista como en la cuántica. La unidad estándar para medir la energía cinética es el Joules (J) y 1 Joules es equivalente en la fórmula a 1 kg . m2/s2.

¿Cómo la calculo? Todo dependerá de la velocidad del objeto en estudio, por ejemplo, si un vehículo se traslada a 90 mph, su energía cinética se calcula al cuadrado, es decir, tendrá un potencial de fuerza cuatro veces mayor si el objeto llegase a impactar.

Características de la Energía Cinética

  • Se genera por el movimiento de un cuerpo.
  • Mientras mayor sea la velocidad la energía cinética irá en ascenso.
  • Su unidad de medida es en Joules o Julios (J).
  • Si la masa del cuerpo es elevada o mayor, esta energía también lo será.
  • Es una de las expresiones de energía más conocidas.
  • Tiene la capacidad de ser transferible de un cuerpo a otro.
  • Se requiere aplicación de fuerza para emprender el movimiento.
  • Puede generar cambios en la velocidad.
  • Con los mecanismos adecuados es transformable en otros tipos de energía tales como la energía térmica, la eléctrica, entre muchas otras.
  • Junto a la energía potencial, abarca muchas de las energías en el campo de la física como por ejemplo la nuclear y la electromagnética.

Ejemplos de energía cinética

  • Vagón de un carrito de una montaña rusa: Dependiendo de la masa y del punto en que se encuentre dentro de las pendientes, adquirirá energía cinética e irá cayendo por el carril. Ésta va variando constantemente.
  • Arrojar una pelota: Normalmente está en reposo (Energía Cinética = 0), pero crece en el momento en que es arrojada.
  • Descenso de una piedra por ladera: la fuerza que deberemos aplicar al intentar subir una piedra por una ladera deberá ser mayor que la energía potencial que esta tenga ya que si no terminaríamos aplastados. Sin embargo, una vez arriba, al lanzarla cuesta abajo, su velocidad irá en aumento y por lo tanto su energía cinética será proporcional también a su masa.
  • Hombre patinador o skate: cuando un patinador se encuentra en su rampa de concreto en forma de “U” experimenta los dos tipos de energía.
    • Potencial: Al encontrarse detenido en alguno de sus dos extremos.
    • Cinética: Cuando se encuentra en movimiento ascendente y descendente dentro de la rampa. A mayor masa, mayor energía cinética.
  • Caída de un jarrón: Si hemos pasado cerca de un jarrón y lo tropezamos sin querer, lo más seguro es que este se caiga siendo la fuerza aplicada al principio el haberlo “tropezado o tocado” rompiendo así su estado de equilibrio. Lo que sucede es que al ir cayendo acelera su velocidad acumulando energía cinética que se liberará al impactar contra el suelo y romperse.

Cómo se produce la Energía Cinética

Cómo se produce la Energía Cinética

Este tipo de energía es bastante sencilla de producir, ya que se adquiere a través del movimiento de un cuerpo u objeto, e irá en ascenso cuando su masa y su velocidad sean mayores. Por otra parte, muchos proyectos a nivel mundial tienen como propósito aprovechar esta energía a través de distintos sistemas.

Esto debido a que mucha de esta se desperdicia, y acciones tan básicas como la tracción o frenado de un tren pueden generar gran carga de energía cinética que podría ser transformada, por ejemplo, en energía eléctrica para coches u otros beneficios.

Para qué sirve la Energía Cinética

En distintos campos tanto a nivel industrial, como doméstico y de la física, por nombrar sólo algunos la energía cinética tiene grandes ventajas, imprimiendo movimiento a la masa de los cuerpos. Además, se genera de forma rápida y sencilla y tiene la capacidad de ser transformada en otros tipos de energía, por lo tanto, podrá servir de muchas maneras mientras sea bien aprovechada por la humanidad.

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