Chiu Núñez JorgeChiu Núñez Jorge

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Pineda Vega DavidPineda Vega David

Energía CinéticaEnergía CinéticaLa energía cinética es la energía La energía cinética es la energía que posee un cuerpo de masa que posee un cuerpo de masa mm por encontrarse en movimiento. por encontrarse en movimiento.

Es un error común creer que por "movimiento" se habla de

movimiento lineal v. Existe también el movimiento

angular ω, y no puede ser ignorado. Desde un punto de

vista formal, la energía cinética es el trabajo

necesario para acelerar una partícula desde una velocidad (angular y lineal) nula hasta

una velocidad (angular y lineal) dada.

La energía cinética depende de la masa y la velocidad del objeto según la ecuación:

E = (½)mv2

donde m es la masa del objeto y v2 la velocidad del mismo elevada al cuadrado.

El valor de E también puede derivarse de la ecuación:

E = (ma)d

donde a es la aceleración de la masa m y d es la distancia a lo largo de la cual se acelera.

Las relaciones entre la energía cinética y la energía potencial, y entre los conceptos de fuerza, distancia, aceleración y energía, pueden ilustrarse elevando un objeto y dejándolo caer.Cuando el objeto se levanta desde una superficie se le aplica una fuerza vertical. Al actuar esa fuerza a lo largo de una distancia, se transfiere energía al objeto. La energía asociada a un objeto situado a determinada altura sobre una superficie se denomina energía potencial. Si se deja caer el objeto, la energía potencial se convierte en energía cinética.

Todo sucede gracias a la energía: sin ella no habría vida en la tierra. La energía se clasifica en 7 tipos: energía química, luminosa, nuclear, etc. Todos los tipos de energía pueden transformarse en otro, los cual implica siempre la realización de un trabajo.

La energía existe en diversa formas. Éstas incluyen la energía calórica, que aumenta la temperatura de la materia; energía eléctrica, que hace posible el flujo de la carga por un circuito, y la energía química contenida en los combustibles. El sol proporciona energía radiante, que constituye el espectro electromagnético e incluye luz, calor y rayos ultravioletas.

La energía cinética, es la parte de la energía mecánica de un cuerpo y corresponde al trabajo o las transformaciones que un cuerpo puede producir, debido a su movimiento, es decir, todos los cuerpos en movimiento tienen energía cinética, cuando está en reposo, no tiene energía cinética.Esta capacidad de realizar cambios, que poseen los cuerpos en movimientos, se debe fundamentalmente, a dos factores: la masa del cuerpo y su velocidad. Un cuerpo que posee una gran masa, podrá producir grandes efectos y transformaciones debido a su movimiento.

Un ejemplo de la aplicación de esta energía es el que se usaba en la Edad Media, cuando los atacantes de un castillo empujaban las puertas con un pesado ariete: un tronco grande y pesado, reforzado con hierro o bronce.

También la velocidad del cuerpo es determinante para su energía cinética. Este efecto puede observarse cuando una bala, de apenas unos gramos, puede penetrar en gruesos troncos, al ser disparada a gran velocidad con un fusil.

En la determinación de la energía cinética, sólo se toma en cuenta la masa y la velocidad de un objeto, sin importar como se originó el movimiento; en cambio, la energía potencial depende del tipo de fuerza que se aplique a un objeto. Por tal razón existen diferentes tipos de energía potencial.

El estudio de todos los aspectos con que un sistema químico se acerca a una condición de equilibrio, es lo que se define como cinética-química.

En química la teoría cinética explica el comportamiento de la materia en sus tres estados: sólidos, líquido y gaseoso. El estado de un cuerpo está determinado por la cantidad de energía cinética de sus átomos y moléculas (pequeñas partículas que forman la materia).

Los cambios de estado se producen cuando varía la cantidad de energía. Los átomos de un gas tienen más energía que los de un líquido, y los de éste más que los de un sólido. La temperatura, la presión y el volumen que ocupa un gas depende de la energía cinética de sus moléculas.

Unidades De MedidaUnidades De MedidaPor tratarse de una energía, y como es de suponer, la energía cinética se mide en las mismas unidades que la energía mecánica: el joule, el erg y el kilowatt-hora.

A modo de ejemplo, podemos señalar que un cuerpo de 2 kilogramos de masa, que se mueva con una rapidez de 1 m/s, tiene una energía cinética de 1 joulesOperacionalmente, la forma de determinar la energía cinética de un cuerpo consiste en multiplicar la mitad de su masa por el cuadrado de su velocidad. El cuadrado de la velocidad del cuerpo, es la velocidad multiplicada por sí misma.

Es decir:

Ec= ½(m*v2)

La energía cinética, es la parte de la energía mecánica de un cuerpo y corresponde al trabajo o las transformaciones que un cuerpo puede producir, debido a su movimiento, es decir, todos los cuerpos en movimiento tienen energía cinética, cuando está en reposo, no tiene energía cinética.

Las relaciones entre la energía cinética y la energía potencial, y entre los conceptos de fuerza, distancia, aceleración y energía, puede ilustrarse elevando un objeto y dejándolo caer.

Al hablar del movimiento de un cuerpo, es obvio que puede darse el traslado de este cuerpo. Es por ello que a la energía cinética implícita en el traslado de un cuerpo se le denomina energía traslacional.

Existen

algunos

otros

tipos

de

energía

cinética

Energía VibracionalEnergía VibracionalEsta involucra movimiento vibratorio sin que el cuerpo se desplace:

Energía RadianteEnergía RadianteLa cual se genera al moverse los electrones dentro de los átomos a mayor velocidad:

Energía CaloricaEnergía CaloricaLa cual se encuentra íntimamente relacionada con el movimiento aleatorio de las moléculas:

Energía RotacionalEnergía Rotacional

La cual se encuentra relacionada con los cuerpos que rotan:

Energía EolicaEnergía EolicaEsta energía se relaciona con los átomos que se encuentran en el viento:

La gasolina es un cuerpo que posee energía potencial química.La energía potencial química puede ser asociada al movimiento de un vehículo al notar que la energía potencial química es transformada en energía cinética a través del proceso de combustión interna. Por supuesto, esto se traduce en el movimiento del automóvil.

La masa que oscila posee una energía cinética que es función de su masa y de su velocidad. Al variar la velocidad entre un valor máximo y cero, la energía cinética alcanza su valor máximo en el centro de la oscilación y será nula en los extremos, ya que en ellos la velocidad se hace cero (el cuerpo se detiene un instante cuando invierte el sentido de la oscilación).

La energía cinética de un objeto en movimiento refleja todos sus grados de libertad, si puede trasladarse, si puede rotar, o vibrar, u otros más. La energía cinética de un cuerpo que se mueve trasladándose con velocidad vν es (1/2)mv2. La velocidad de traslación es realmente un vector, lo que quiere decir que tiene varias componentes, asociadas cada una de ellas con las dimensiones del espacio en que se produce el movimiento. Así, un movimiento en tres dimensiones, como el del cóndor, tiene una velocidad de tres componentes, uno de dos dimensiones, como una hormiga sobre una mesa, dos componentes, etc.

Lo interesante es que por cada componente, la energía tiene un término de la forma (1/2)mvx2 , donde x representa el "nombre" de la componente. Esto hace que, para el movimiento de traslación del cóndor, por ejemplo, la energía cinética de traslación sea

(1/2)mv2 = (1/2)mvx2 + (1/2)mvy2 + (1/2)mvz2.

  Pero, hay más. Cada grado de libertad, por ejemplo, la posibilidad de girar, o de agitar el cóndor sus alas, agrega energía, y ésta se manifiesta en nuevos términos de la misma forma: (1/2)Iω2 . Es decir, igual que la energía cinética de traslación, pero donde ahora I es la "inercia" en relación a este nuevo grado de libertad y ω es su "velocidad". En el caso de la rotación, digamos, I representa el momento de inercia, y ω , la velocidad angular del cuerpo.