La energía cinética es la energía del movimiento; cualquier objeto en movimiento tiene energía cinética. Es uno de los dos grandes cubos que describen la energía mecánica; la otra es la energía potencial, que es una forma de energía que se almacena.
Algo puede tener energía tanto potencial como cinética, y estas formas de energía pueden transformarse de un lado a otro siempre que la energía total nunca cambie. Esto se debe a laley de la conservación de la energía, que establece que la energía total en un sistema cerrado permanece constante.
Considere una montaña rusa bajando una colina. En la parte inferior, su velocidad es la mayor, al igual que su energía cinética. A mitad de camino de regreso a su punto más alto, tiene cantidades casi iguales de energía potencial gravitacional y energía cinética, y luego en la parte superior, cuando apenas se mueve, la mayor parte de su energía es potencial energía. Y, sin embargo, en todos los puntos de su camino, la energía total sigue siendo la misma.
Ecuación de energía cinética
Energía cinética mecánica de un objeto de masametromoviéndose con velocidadvviene dado por la fórmula:
KE_ {mech} = \ frac {1} {2} mv ^ 2
La unidad SI paraKEes el Joule (J) donde 1 J = 1 Nm. Cuanto más pesada es la masa y más rápido se mueve, más energía cinética tiene, pero depende linealmente de la masa mientras escala con el cuadrado de la velocidad.
Tipos de energía cinética
Energía cinética mecánicaestá asociado con el movimiento mecánico de un objeto. Puede tener energía cinética de traslación (lineal) y / o energía cinética de rotación (giro). Por ejemplo, una pelota que rueda por el suelo tiene energía cinética de traslación y de rotación.
Energía cinética radiantees energía en forma de radiación electromagnética. Puede que esté más familiarizado con la luz visible, pero esta energía viene en tipos que no podemos ver también, como ondas de radio, microondas, infrarrojos, ultravioleta, rayos X y rayos gamma. Es energía transportada por fotones, partículas de luz.
Se dice que los fotones exhiben dualidad partícula / onda, lo que significa que actúan como una onda y una partícula. Se diferencian de las ondas regulares de una manera muy crítica: no requieren un medio a través del cual viajar. Debido a esto, pueden viajar a través del vacío del espacio.
Energía cinética térmica, también conocida como energía térmica, es el resultado de la vibración de las moléculas de una sustancia. Cuanto más rápido vibren las moléculas, mayor será la energía térmica y más caliente estará el objeto. Cuanto más lentas son las vibraciones, más frío es el objeto. En el límite donde todo movimiento se detiene, la temperatura del objeto es 0 absoluto en la escala Kelvin. La temperatura es una medida de la energía cinética de traslación promedio por molécula.
Otras formas de energía a menudo se transforman en energía térmica como resultado de fuerzas de fricción o disipación. Piense en frotarse las manos para calentarlas: ¡está convirtiendo la energía cinética mecánica en energía térmica!
Consonaryenergía cinética de ondas, una perturbación viaja a través de un medio. Cualquier punto de ese medio oscilará en su lugar a medida que pasa la onda, ya sea alineado con la dirección del movimiento (unonda longitudinal) o perpendicular a él (unonda transversal), como se ve con una ola en una cuerda.
Mientras los puntos en el medio oscilan en su lugar, la perturbación en sí viaja de un lugar a otro. Esta es una forma de energía cinética porque es el resultado del movimiento de un material físico.
Una onda de sonido es una onda longitudinal. Es decir, es el resultado de compresiones y rarefacciones en el aire (más comúnmente) u otro material. Acompresiónes una región en la que el medio está comprimido y es más denso, y unrarefacciónes una región menos densa.
Energía cinética eléctricaes la energía cinética asociada con una carga en movimiento. Es la misma energía cinética mecánica 1 / 2mv2; sin embargo, una carga en movimiento también genera un campo magnético. Ese campo magnético, al igual que un campo gravitacional o eléctrico, tiene la capacidad de impartir energía potencial a cualquier cosa que pueda "sentirlo", como un imán u otra carga en movimiento.
Cuando la carga en movimiento se abre paso a través de un circuito, los elementos en el circuito permiten la asociada energía que se convertirá en energía luminosa, u otras formas, ya que el circuito se utiliza para alimentar varios dispositivos electrónicos dispositivos.