Energíacinética es la forma de energía que tiene cualquier cuerpo debido a su movimiento, es decir, es la forma de energía asociada convelocidad de un cuerpo. Cuando aplicamos una fuerza neta distinta de cero en algún cuerpo, estamos trabajando en él, por lo que adquiere energía cinética a medida que aumenta su velocidad.
La energía cinética no depende exclusivamente de la velocidad de un cuerpo, sino también de su pasta. Cualquier tipo de cuerpo en movimiento está dotado de este tipo de energía: traducción,rotación,vibración y otra. La energía cinética se puede calcular mediante la siguiente fórmula:
YC - energía cinética (J)
metro - masa corporal (kg)
v - velocidad (m / s)
Vea también: Leyes de Newton y sus aplicaciones
que es la energia cinética
LA energíacinética es una modalidad de energía presente en todos cuerpos en movimiento. De acuerdo a SI, tu unidad de medida es la joule. Además, esta energía es una grandezaescalada que presenta valores exclusivamente positivos.
LA La energía cinética es proporcional al cuadrado de la velocidad del cuerpo.
Entonces, si la velocidad de un cuerpo se duplica, su energía cinética aumentará cuatro veces, si la velocidad de un cuerpo se triplica, entonces este aumento será nueve veces.No pares ahora... Hay más después de la publicidad;)
Teorema de trabajo y energía cinética
El teorema del trabajo y la energía cinética establece que el el trabajo realizado en un cuerpo o partícula es equivalente a la variación de su energía cinética. Este teorema se puede describir mediante la siguiente ecuación:
τ - trabajo (J)
ΔYC - variación de la energía cinética (J)
YCF y esC0 - energía cinética final e inicial (J)
metro - masa (kg)
vF y v0 - velocidad final e inicial (m / s)
Comprenda mejor este teorema: el trabajo es la transferenciaenenergía, por lo tanto, cuando empujamos un carrito de compras, por ejemplo, le transferimos parte de nuestra energía. Esta energía transferida se convierte en movimiento, una vez que el carro adquiere velocidad.
En resumen, esto es lo que dice el teorema del trabajo y la energía cinética:
La transferencia de energía a algún sistema, mediante la aplicación de una fuerza, se denomina trabajo, lo que, a su vez, equivale a cambiar la energía cinética de ese sistema.
Pérdida de energía cinética
LA energíacinética de un cuerpo puede ser disminuido en dos casos: cuando se almacena en forma de energía potencial, elástico o gravitacional, por ejemplo; o cuando hay efectivodisipativo capaz de transformarlo en otras formas de energía, como lo hace el Fuerza de fricción, que transforma la energía cinética en energía térmica. Por lo tanto, a menos que no haya fuerzas disipativas, La energía cinética del cuerpo siempre puede volver a su módulo inicial, ya que en ese caso se convertirá en energía potencial sin pérdidas.
Dentro de la dinámica, hay una cantidad importante llamada energía mecánica. Mide toda la energía relacionada con el movimiento que realiza cualquier cuerpo y es calculada por el suma de energía cinética con energía potencial, cualquiera que sea esa suma.
nosotros sistemas conservadores, donde no hay fuerzas como la fricción, las energías cinética y potencial son intercambiables. Cuando hay adiciones a uno de los dos, el otro disminuye en consecuencia, de modo que su suma siempre es constante.
Sin embargo, en sistemas disipativos, en el que se aplican fuerzas a la resistencia del aire, se puede reducir la energía cinética y la energía potencial. La diferencia de energía en este caso es la energía que se absorbe en forma de calor, vibraciones, ondas sonoras, etc. Un ejemplo sencillo de este tipo de situaciones es lo que sucede cuando activamos la frenos de vehículos, en este caso, estamos aplicando una fuerza disipativa sobre sus ruedas, que tienen su energía cinética convertida en energía térmica.
Deducción de la fórmula de energía cinética
Es posible deducir la expresión de la energía cinética a través de la Ecuación de Torricelli, una de las ecuaciones cinemáticas que no utiliza el tiempo (t) como una de sus variables. Inicialmente, es necesario aislar la variable de aceleración, verifique:
Entonces usaremos el Segunda ley de Newton, conocido como el principio fundamental de la dinámica. Esta ley establece que la fuerza neta sobre un cuerpo es igual al producto de su masa y aceleración:
Finalmente, usaremos la definición de trabajo, que establece que este se puede calcular mediante el producto de la fuerza y la distancia:
Vea también: Energía potencial: conoce las diferentes formas y para qué sirven
Energía cinética de átomos y otras partículas.
LA energíacinética es una medida de gran importancia para el estudio de diferentes sistemas físicos. Esta medida de energía se utiliza para análisis astronómico y por el estudio del movimiento de partículas muy enérgico, como las partículas que producen rayos cósmicos o las utilizadas en aceleradores de partículas.
En los últimos casos, cuando calculamos la energía cinética de los cuerpos que tienen masas muy pequeñas, es común que usemos otra unidad de medida para la energía cinética, el electronvoltio: un electrón voltio es igual a 1,6.10-19 J acerca de.
Energía cinética relativista
La fórmula que se usa clásicamente para calcular la energía cinética presenta limitaciones: cuando los cuerpos comienzan a moverse velocidades cercanas a velocidad de la luz (3,0.108 Sra). En este caso, es necesario aplicar correcciones de la teoria de la relatividad y relacionado con la inercia del cuerpo (masa).
Cuando cualquier cuerpo se acerca a la velocidad de la luz, su inercia tiende a aumentar junto con su velocidad, por lo tanto, cualquier cuerpo que tenga alguna masa nunca alcanzará la velocidad de la luz. La siguiente imagen muestra la fórmula de la energía cinética relativista, compruébalo:
C - velocidad de la luz (c = 3.0.108 Sra)
Ejercicios resueltos sobre energía cinética
Pregunta 1) Verifique la alternativa que represente correctamente la energía cinética de un vehículo de 1000 kg que se mueve a una velocidad constante de 3 m / s.
a) 450 J
b) 9000 J
c) 4500 J
d) 900 J
e) 300 J
Realimentación: Letra C
Resolución:
Para resolver el problema, simplemente use la fórmula de energía cinética y reemplace los datos informados en la declaración del ejercicio, verifique:
Pregunta 2) Se sabe que la energía cinética de un cuerpo es de 2000 J y su masa es de 10 kg. Determine qué tan rápido se mueve este cuerpo y marque la alternativa correcta.
a) 20 m / s
b) 40 m / s
c) 200 m / s
d) 3 m / s
e) 10 m / s
Plantilla: Letra a
Resolución:
Para resolver el ejercicio, basta con aplicar los datos informados en la fórmula de energía cinética:
Pregunta 3) Un mueble tiene energía cinética. Y y velocidad v. En un momento dado, la velocidad de este móvil se vuelve 3v y su masa permanece constante. La alternativa que presenta la nueva energía cinética de este mueble es:
a) 3 Y
b) 9 Y
c) 4.5 Y
d) 10 Y
e) E / 3
Realimentación: Letra b
Resolución:
Como sabemos, la energía cinética depende del cuadrado de la velocidad, por lo que cuando la velocidad se triplica, esa energía debe aumentar en un factor de nueve veces.
Por mí. Rafael Helerbrock
