Energía cinética: los tipos, definición, fórmula y ejemplos

Energía cinética: los tipos, definición, fórmula y ejemplos

Todos experimentamos a diario la energía cinética, cuando se realizan movimientos donde la velocidad y la masa juegan un papel preponderante. El ejemplo más gráfico de esto es la montaña rusa, pues en la medida que el cuerpo cae desarrolla mayor velocidad logrando alcanzar su punto máximo, y más aún si el carrito cuenta con más cantidad de peso.

Cosas tan sencillas y cotidianas emplean algún tipo de energía o la transforman como la luz, el calor o el movimiento, por tan solo nombrar algunos. En este artículo podrás conocer en qué consiste la energía cinética, sus tipos, la fórmula establecida para su cálculo y algunos ejemplos que de seguro harán que entiendas con mayor versatilidad el fundamento de su teoría. 

¿Qué es?

La energía cinética se presenta en forma de movimiento. Cualquier esfuerzo que se requiera para mover un objeto que contenga una masa determinada y que parta de un estado de reposo (energía potencial) a un movimiento, es ahí cuando se manifiesta la energía cinética. Su estudio puede ser a niveles macroscópicos cuando se trata de objetos grandes y microscópicos al tratarse de moléculas y átomos.

Este tipo de energía está íntimamente relacionada con la energía potencial. Una genera a la otra y viceversa. Por esta razón, se afirma que cada elemento que tiene movimiento cuenta con energía cinética, lo que hace que sea la más abundante en el planeta.

Energía cinética: los tipos, definición, fórmula y ejemplos

Está considerada una forma de energía limpia y renovable, de ella se puede obtener electricidad gracias al movimiento. Pero hay que tener en consideración que esta energía podría ser difícil de controlar en algunos momentos y más si la gravedad se encuentra presente. También puede incidir de forma negativa cuando no existe un verdadero control o los cálculos son inexactos, lo que podría causar severos daños.

Tipos de energía cinética

La energía se puede mostrar de diferentes formas, pues todo va a depender de la acción que genere y de allí los cambios que esta pueda provocar. En el caso de la energía cinética, está cohesionada con la energía potencial

La energía cinética, es la que representa el movimiento y puede ser transferida a otro objeto, llegandose a transformar en otro tipo de energía. Por su parte, la energía potencial representa la posición inicial y final del trabajo sin importar su trayectoria, y evaluando las dos posiciones se puede determinar el trabajo. 

En la energía cinética intervienen tres formas de energía que van a estar determinadas por el enfoque del fenómeno. La clásica, basada en diferentes sistemas de referencia, partículas o sólidos rígidos giratorios con fórmulas y variables específicas. La relativista, que está fundamentada en dos escenarios: la energía cinética de una partícula y la de un sólido en rotación. Y la cuántica, basada en partículas más pequeñas que un átomo y sólidos rígidos formados por un número infinito de partículas.

Unidades para medir esta energía

Está relacionada con la masa de los cuerpos en movimiento, lo que hace que dependa también de la velocidad. Por esta razón, en el momento de calcular la energía en cuestión se debe tener en cuenta que su unidad de medida es el Julio el cual se denota con la letra “J”.

Por su parte, la masa que conforma el cuerpo en movimiento se mide en kilogramo, al cual se le atribuye la “Kg”. En el caso de la velocidad que supone el cuerpo en movimiento se le acuña la medida en metro por segundo el cual se expresa m/s

Fórmula para calcular

Cuando se tiene que calcular la energía cinética de algún elemento en movimiento se debe aplicar la siguiente fórmula: Ec= mv2/2

Dónde: Ec = energía cinética en Julios (J) ;m = masa en kg ; v2 = velocidad al cuadrado

A la hora de aplicar esta fórmula es aconsejable tener en consideración que el peso no es la masa. Se debe dividir el peso del cuerpo por la gravedad del planeta tierra (9,8). Para el resto de los datos hay que unificar las unidades de medición correspondientes.

¿Cómo se transforma y almacena la energía cinética?

La energía cinética es susceptible a transformaciones. Todo cuerpo en movimiento es capaz de generar calor o electricidad, haciendo que la energía adquiera otras formas tales como gravitatoria, eléctrica, calórica y química. La energía tiene la propiedad de degradarse al mismo tiempo de conservarse en cada transformación, pues ella no puede ser destruida.

Para almacenar la energía cinética se hace a través de elementos móviles rotatorios, que posteriormente se puede transformar en eléctrica por medio de un generador. Esto puede, a su vez, hacer que la energía se disipe en forma de calor.

Usos más comunes

Para poder aprovechar de la mejor manera la energía cinética, se hace necesaria la inclusión de otros tipos de energía. Tal es el caso de la hidroeléctrica, que es capaz de aprovechar el agua en movimiento a través de una caída. La eólica, se beneficia de la cinética de los cuerpos de aire, convirtiéndola en electricidad. La elástica, cuando el objeto recupera su forma natural. 

Las mareas derrochan su energía cinética a través de las olas y su movimiento hacia delante y atrás. La energía térmica se centra en la energía total del movimiento. Es decir, toma la rotación y vibración de los átomos y moléculas dentro de un elemento. En el caso de la gravitatoria, esta forma va a estar condicionada a la altura que se encuentre el objeto y la atracción que sobre ellos ejercería la gravedad.

Ejemplos de energía cinética

Uno de los ejemplos relacionados con la energía cinética es cuando el jarrón cae al suelo, este es capaz de almacenar la energía en la trayectoria del descenso y es liberado en el mismo instante en que impacta con el suelo. Cuando está sobre la mesa se libera energía potencial, al tropezar se transforma en cinética y gracias a la gravedad de la tierra termina por liberarse.

Otro caso puede ser cuando se arroja una pelota que se encuentra en reposo (energía potencial), ejerciendo la fuerza necesaria para que realice el recorrido. La pelota es lanzada transformándose en energía cinética y cuando la atajan vuelve a la potencial y si cae la gravitatoria.

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