Energía cinética

Energía cinética. ¿Qué es?

Energía cinética. ¿Qué es?

La energía cinética es la energía que contiene un cuerpo debido al hecho de estar en movimiento. La energía cinética la cantidad de trabajo necesario para acelerar un cuerpo de una determinada masa hasta una determinada velocidad (lineal o de rotación). Esta energía obtenida durante la aceleración se mantendrá invariable mientras este cuerpo no varíe su velocidad.

En la mecánica clásica, la energía cinética lineal (sin rotación) de un objeto de masa m viajando a una velocidad v es ½·m·v2. En la mecánica relativista se trata de una buena aproximación únicamente cuando la velocidad es muy inferior a la velocidad de la luz.

La unidad de medida de la energía cinética en el sistema internacional de unidades es el julio (J).

Transformación de energía

La energía se puede manifestar en muchas formas, incluyendo energía química, energía térmica, radiación electromagnética, energía gravitacional, energía eléctrica, energía elástica, energía nuclear, y energía del resto. Todos estos tipos de energía pueden clasificarse en dos clases principales: energía potencial y energía cinética. La energía cinética es la energía de movimiento de un objeto. La energía cinética puede ser transferida entre objetos y transformada en otros tipos de energía.

Ejemplos de transformación de la energía cinética

La energía de un tipo se puede transformar en energía de otro tipo. Para comprender este aspecto nos será de utilidad un ejemplo. Un motorista utiliza la energía química que le proporciona la combustión de gasolina en un motor térmico para acelerar la moto hasta cierta velocidad. En una superficie nivelada, esta velocidad se puede mantener sin más trabajo, excepto para superar la resistencia del aire y la fricción con el aire y entre los elementos del motor. La energía química se ha convertido en energía cinética, la energía del movimiento, pero el proceso no es completamente eficiente y produce calor dentro del motor.

En cierto momento, el motorista podría aprovechar esta velocidad para subir una cuesta hasta que la moto se quedara parada unos metros más arriba. En este momento, toda la energía cinética se ha convertido en energía potencial. Si el motorista lo desea puede aprovechar la bajada para recuperar velocidad, en este momento la energía potencial se estará convirtiendo en energía cinética de nuevo.

Debido a que la energía cinética depende de la velocidad este tipo de energía depende del marco de referencia del observador. La velocidad de la moto no es la misma desde el punto de vista del motorista (en este caso sería cero), que de un observador que la observa al lado de la carretera o la de un astronauta que la observa desde un coche en dirección contraria.

La energía cinética puede pasar de un objeto a otro. Este efecto se puede observar en el momento en que una bola de billar impacta con otra bola de billar que estaba en reposo: parte (o toda) la energía cinética de la primera bola se transfiere a la segunda bola.

Historia de la energía cinética

El origen del adjetivo cinética proviene de la palabra griega kinesis, que significa movimiento. La dicotomía entre energía cinética y energía potencial se remonta a los conceptos de Aristóteles de actualidad y potencialidad.

La primera relación entre energía masa y velocidad en la mecánica clásica fue desarrollada por Gottfried Leibniz y Johann Bernoulli, que describió la energía cinética como la fuerza viva. Más tarde, Gravesande de Willem de los Países Bajos proporcionó pruebas experimentales de esta relación. Al caer pesos desde diferentes alturas en un bloque de arcilla, Gravesande de Willem determinó que su profundidad de penetración era proporcional al cuadrado de su velocidad de impacto. Émilie du Châtelet reconoció las implicaciones del experimento y publicó una explicación.

Los términos energía cinética y trabajo en sus actuales significados científicos se remontan a mediados del siglo XIX. El primero en comprender estas fue Gaspard-Gustave Coriolis , quien en 1829 publicó el artículo titulado Du Calcul de l'Effet des Machines en el que se esbozan las matemáticas de la energía cinética. William Thomson, más tarde Lord Kelvin, se le da el crédito por acuñar el término "energía cinética”.

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Última revisión: 30 de agosto de 2017

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