¿Qué es?
La energía cinética es aquella energía que posee un cuerpo o sistema debido a su movimiento.
Energía cinética según el fenómeno de estudio
El estudio de la energía cinética depende del marco teórico que requiera el fenómeno a analizar:
En mecánica clásica. La energía cinética depende de la masa y de la velocidad del cuerpo, que siempre será mucho menor a la velocidad de la luz.
En mecánica relativista. Se estudian fenómenos en los que la velocidad del objeto (v) es cercana a la velocidad de la luz, (que en física se denota con la letra c). En estos casos, la fórmula de la energía cinética es distinta al caso clásico ya que en particular, esta energía depende de la relación v/c.
En mecánica cuántica. Se describen sucesos que involucran a las partículas subatómicas como, por ejemplo, los electrones. Es una teoría con un grado de complejidad elevado, donde las magnitudes físicas (incluida la energía cinética) se describen con funciones de onda, que representan probabilidades.
Diferencia entre energía potencial y energía cinética
La energía cinética (Ec) y la energía potencial (Ep), sumadas, componen la energía mecánica (Em) de un objeto o sistema. Sin embargo, se distinguen en que mientras la primera atañe a los cuerpos en movimiento, la segunda tiene que ver con el monto de energía acumulado dentro de un objeto en reposo.
Dicho así, la energía potencial depende de cómo esté posicionado el objeto o sistema respecto al campo de fuerzas a su alrededor, mientras que la cinética tiene que ver con los movimientos que emprenda.
Existen tres tipos de energía potencial:
Energía potencial gravitatoria. Está vinculada con la altura a la que estén los objetos y la atracción de la gravedad sobre sus ellos.
Energía potencial elástica. Tiene que ver con la tendencia de ciertos objetos a recuperar su forma original, una vez que han sido obligados por una fuerza externa a abandonarla (por ejemplo, los resortes).
Energía potencial eléctrica. Se define como el trabajo negativo hecho por la fuerza electrostática para mover una carga desde una posición inicial a otra final.
Ejemplos:
Arrojar una pelota por el aire. Imprimimos fuerza a una pelota para arrojarla por los aires, dejando que caiga por obra de la gravedad. Al hacerlo, adquirirá una energía cinética que, cuando otro jugador la ataje, deberá compensar con un trabajo de igual magnitud, si desea atajarla y retenerla.
Un vagón de montaña rusa. El vagón de una montaña rusa de un parque de atracciones presentará una energía potencial hasta el instante mismo en que empiece a caer, y su velocidad y masa le impriman una creciente energía cinética. Esta última será mayor si el vagón está lleno que si está vacío (pues habrá mayor masa).
Derribar a alguien al suelo. Si corremos hacia un amigo y nos tiramos sobre él, la energía cinética que ganamos durante la carrera vencerá la inercia de su cuerpo y lo derribaremos. En la caída, ambos cuerpos sumarán la energía cinética conjunta y será finalmente el suelo quien detenga el movimiento.
Comments