Qué es la Energía Cinética: Fórmula, Definición y Formas
De manera simple y directa, la energía cinética es la que obtiene un objeto a causa y razón de su movimiento. Para hacer posible la aceleración de un objeto, una fuerza debe ser aplicada sobre este.
Aplicar una presión específica requiere de que trabajemos. Una vez realizado el trabajo, la energía procede a transferirse al objeto, causando que este se mueva a una nueva velocidad constante.
La potencia que se le transfiere al objeto en cuestión es lo que se conoce como energía cinética. Esta depende depende en gran medida de la masa y velocidad alcanzada. Comúnmente la cinética tiene la capacidad de ser transferida entre objetos, como también puede convertida en otros tipos de energía.
Definición y Significado
A la cinética se le conoce como la energía del desplazamiento. Este concepto se le aplica a cualquier objeto que tenga movilidad ya sea vertical u horizontal.
La energía cinética es una cantidad escalar, lo cual indica que no tiene dirección. A diferencia de la velocidad, la aceleración, la fuerza y el momento, la cinética de un objeto se describe completamente sólo por su magnitud.
Al igual que el trabajo y la energía potencial, la unidad de medida métrica estándar para la energía cinética es el Joule o Julio.
El concepto de energía cinética puede ser fácilmente comprendido por un simple ejemplo que demuestra cómo se convierte en otra forma de energía. Por ejemplo, un deportista utiliza la energía química de los alimentos para correr a una velocidad determinada.
Aquí, la energía química del deportista se ha convertido en energía cinética. Sin embargo, el proceso no es completamente eficiente porque parte de esta energía se convierte en energía térmica.
Durante el movimiento constante el deportista mantiene esta energía cinética. Sin embargo, si se retrasa y llega a la posición de reposo, entonces pierde la cantidad de energética.
La energía cinética también se puede transmitir de un objeto a otro. Por ejemplo, en el juego de billar, el jugador suministra energía cinética a la bola blanca golpeándola con el palo de taco. La bola tiradora mantiene la cinética a menos que su velocidad cambie.
Si esta bola blanca choca con otra bola blanca, entonces suministra energía cinética a esa bola al perder su capacidad energética. La bola con la que chocó comenzará a moverse debido a la obtención de este tipo de energía.
Fórmula
Si la energía cinética no existe, todo lo que nos rodea estaría inmóvil, por lo cual todos los objetos serían incapaces de moverse. El universo entero sería frío porque el calor es también una forma de energía cinética.
La energía cinética de un objeto se representa matemáticamente con la siguiente fórmula:
- K = Energía cinética
- M = masa de un objeto
- V = velocidad de un objeto
Formas de energía cinética
Según el movimiento hay varias formas de energía cinética, entre la que están: La vibratoria que es la energía que se da como consecuencia del movimiento vibratorio. La rotacional la cual surge a la razón del desplazamiento rotatorio y la traslacional que es la energía que se da en el traslado de un lugar a otro.
A continuación te presentamos en detalle un poco más de cada con sus respectivas fórmulas.
Energía cinética traslacional
En matemáticas y física, la palabra traslación significa «moverse de un lugar a otro». Por lo tanto la energía cinética traslacional es la que un objeto tiene debido a su movimiento en línea recta desde un lugar a otro.
El tren que se mueve sobre una vía, cualquier objeto que caiga libremente debido a la gravedad, el conducir un coche en la carretera, el movimiento de una bala disparada por un arma y la expansión de las galaxias son algunos ejemplos de energía cinética traslacional.
La energía cinética traslacional se puede escribir matemáticamente como:
- KE = energía cinética de un objeto
- M = masa de un objeto
- V = velocidad de un objeto
Energía cinética de rotación
La energía cinética rotacional es la la que tiene un objeto debido a su movimiento rotacional alrededor de un eje. También se le llama energía cinética angular.
El objeto giratorio tiene energía cinética asociada a la rotación, aunque su centro de masa esté en reposo. Por ejemplo, al girar una rueda de bicicleta sosteniéndose en torno a un eje estacionario. Esta rueda tiene energía cinética porque los átomos se mueven en un movimiento de rotación relativo al centro de la masa.
Las aspas de un ventilador giratorio tienen energía cinética de rotación debido a su movimiento de rotativo. La energía cinética rotacional se puede escribir matemáticamente como:
- KE = energía cinética de un objeto
- I = momento de inercia alrededor del eje de rotación
- W = velocidad angular
Energía cinética vibratoria
La energía cinética vibratoria es la que tiene un elemento como consecuencia a su movimiento vibratorio. El teléfono celular que vibra cuando está sonando o la vibración de un tambor cuando es golpeado por un martillo son algunos ejemplos de esta forma de energía cinética.