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Ejemplos de energía cinética

ejemplo de energia cinetica

La energía cinética es un tipo de energía que adquiere un cuerpo que se encuentra en movimiento. Está definida por la cantidad de trabajo que se necesita para acelerar un objeto de masa conocida cuando se encuentra en reposo para alcanzar una velocidad determinada. La energía cinética se adquiere por medio de una aceleración que el objeto conservará hasta variar su velocidad.

¿Qué es la energía cinética?

Es la energía que posee un cuerpo o sistema a causa de su movimiento. En física la define como la cantidad de trabajo que se necesita para acelerar, a partir del reposo, un cuerpo de masa determinada para llevarlo a alcanzar una velocidad determinada.

Luego de alcanzar dicha velocidad y según la Ley de la Inercia, la cantidad de energía cinética acumulada se mantendrá igual a menos que ocurra un cambio en la velocidad o el cuerpo regrese a su estado de reposo luego de recibir un trabajo en la dirección opuesta al movimiento y de la misma magnitud.

La energía cinética suele representarse con el símbolo Ec, T o K y se expresa en Joules (J).

Ejemplos de energía cinética

Algunos ejemplos de energía cinética son:

Patineta

Una persona que sube a una rampa en forma de U con su patineta experimenta energía cinética al subir y al bajar, mientras que cuando se detiene en los extremos presenta energía potencial. Para una mayor energía cinética puede ser necesario incrementar el peso del patinador o tener una patineta que desarrolle grandes velocidades.

Un jarrón que cae

Cuando la gravedad actúa sobre un jarrón la energía cinética se acumula en él y es liberada cuando este impacta contra el suelo.

Una pelota lanzada

Cuando ejerces fuerza con tus brazos a una pelota, la aceleras lo suficiente como para que se desplace al punto que deseas. Al volar o rodar, ella cuenta con energía cinética.

Desprendimiento de una piedra en una ladera

Una roca en la cima de una ladera tiene energía potencial y al caer, adquirirá energía cinética. Si eres tu quien empuja la piedra, deberás realizar un trabajo tal que venza la energía potencial de la piedra y la gravedad. Si logras empujar la piedra hacia el otro lado de la ladera, esta adquirirá energía cinética al caer. Por el contrario, no logras vencer su energía potencial y la gravedad, lo más seguro es que la roca libere su energía cinética contra ti, aplastándote o golpeándote en el proceso.

Montaña rusa

En esta máquina los carros adquieren energía potencial mientras suben y alcanzan el punto más alto de la montaña, luego, al caer, adquieren energía cinética y con ella, se incrementa su velocidad.

Derribar a alguien al suelo

Si corres hacia un amigo y tiras tu peso sobre él, tu energía cinética vencerá la inercia de su cuerpo y lo derribarás. Ambos cuerpos sumarán su energía cinética durante la caída y el suelo detendrá su movimiento.

Automóviles

Un automóvil en reposo no posee energía cinética, pero cuando acelera su coeficiente de energía cinética empieza a aumentar.

Ciclismo

Cuando un ciclista pedalea incrementa su energía cinética, mientras mayor sea su velocidad, mayor será su energía cinética.

Boxeo e impacto

La fuerza de impacto en el boxeo dependerá de la energía cinética. Ambos contrincantes pueden tener la misma masa, pero uno puede llegar a ser más rápido. Quien es más rápido puede generar una mayor potencia en su golpe.

Péndulo simple

Un péndulo no es más que una masa que se encuentra suspendida desde un punto fijo por un hilo de un material cualquiera y de cierta longitud y cuya posición de equilibrio es perpendicular a la tierra.

Cuando desplazamos la masa a una posición diferente a la de equilibrio y la liberamos, el péndulo oscilará, transformando la energía potencial de su estado de reposo en energía cinética cuando atraviesa la posición de equilibrio.

Elástico

Cuando estiras un material flexible le permites almacenar energía en forma de energía elástica. Cuando uno de los extremos se libera, la energía almacenada se convertirá en energía cinética que lo desplazará. Si un objeto se encuentra en el extremo liberado, también recibirá energía cinética y de moverá con el material.

Cascada

Las cascadas son un ejemplo de energía potencial, debido a la altura del agua, y energía cinética, provocada por el movimiento de la misma. El agua libera energía cinética al desplazarse en mares y ríos.

Velero

El aire en movimiento genera energía cinética, la cual ayuda a impulsar a los veleros. El impacto del viento en las velas transfiere la energía al velero y le permite desplazarse suavemente sobre el agua.

Boliche

La bola del boliche tiene energía cinética al desplazarse por la superficie, esta dependerá de su masa y de su velocidad, además de la pericia del jugador, para derribar los 10 pinos.

Agua hirviendo

Cuando hervimos agua sus moléculas incrementan su movimiento y con ello, elevan su energía cinética. Cuando calentamos algo, incrementamos su energía cinética por transferencia de calor.

Diferencia entre la energía cinética y la energía potencial

Cuando realizamos la sumatoria de la energía cinética y la energía potencial obtenemos la energía mecánica: Em = Ec + Ep.

La energía potencial se diferencia de la cinética porque depende de la posición que ocupa el cuerpo en reposo y puede ser:

Energía potencial gravitatoria: es aquella que depende de la altura del objeto y la atracción gravitatoria.

Energía potencial elástica: es la que se produce cuando un objeto elástico recupera su forma original, como una liga elástica al ser liberada o un resorte al ser descomprimido.

Energía potencial eléctrica: es aquella que está contenida en el trabajo que realiza un campo eléctrico cuando una carga eléctrica en su interior se traslada desde un punto del campo hasta otro.

Diferencias Energía cinética Energía potencial
Definición Energía relacionada con el movimiento. Energía relacionada con la posición en un sistema.
Etimología Del griego kinetikos que significa “poner en movimiento”. Del latín potis que significa “capaz, posible”.
Unidades SI Joule, 1J = kg.m2/s2 Joule, 1J = kg.m2/s2
Fórmula Ek= ½ m. v2        EP=m.g.h (gravitacional) Eel=½ k.x2 (elástica)

Fórmula de cálculo de la energía cinética

La energía cinética se calcula con la siguiente fórmula:

Ec = ½ * m * v2

Donde:

m= masa en Kg.

V= velocidad en m/s.

Este producto da lugar a una unidad denominada Joules (J): 1 J = 1 kg . m2/s2.

Tipos de energía cinética

No existen diferentes tipos de energía cinética, sino enfoques diferentes según la perspectiva de cada rama de la física y la mecánica:

Mecánica clásica: es comprendida según diferentes sistemas de referencias, ya sean de partículas o de solidos rígidos en rotación. Cada uno representa un caso puntual con fórmulas específicas y variables que deben ser tomadas en cuenta.

Mecánica relativista: está influida por la Teoría de la relatividad y establece que la energía cinética se presenta en dos escenarios diferentes: la energía cinética de una partícula y la de un sólido en rotación.

Mecánica cuántica: toma en consideración la energía cinética de las partículas cuánticas y los sólidos rígidos formados por un número infinito de partículas.

¿Cómo citar?

Ing. Chirinos A. (S.F.). Ejemplos de energía cinética. Disponible en: https://www.ejemplos.cc/energia-cinetica/