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Energía Cinética y Potencial

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Energía Cinética y Potencial
La energía es una magnitud física que se muestra en múltiples manifestaciones. Definida como la capacidad de realizar un trabajo y relacionada con el calor (transferencia de energía), se percibe fundamentalmente en forma de energía cinética, asociada al movimiento, y potencial, que depende únicamente de la posición o estado del sistema implicado.

La Energía Cinética y Potencial

Energía Cinética

El trabajo realizado por las fuerzas que actúan sobre un cuerpo o sistema en movimiento se expresa como la variación de una cantidad llamada energía cinética.

El producto de la masa m de una partícula por el cuadrado de velocidad v también se llama fuerza viva, por lo que la expresión anterior se conoce como el teorema de la energía cinética o fuerzas vivas.

Energía Gravitacional Potencial

Todo cuerpo sometido a la acción de un campo gravitatorio posee una energía gravitatoria potencial, que depende únicamente de la posición del cuerpo y que puede transformarse fácilmente en energía cinética.

Un ejemplo clásico de energía gravitacional potencial es un cuerpo situado a cierta altura h por encima de la superficie terrestre.

Si el cuerpo se cae, adquiere velocidad y, con ella, energía cinética, al mismo tiempo que pierde altura y disminuye su energía gravitacional potencial.

Energía Cinética o Potencial

La energía mecánica es la suma de la energía potencial y la cinética. La energía potencial está vinculada a la posición de los cuerpos. Depende de la altura, como se muestra en la siguiente fórmula:

Ep = m.g.h.

La energía potencial es igual a la masa del cuerpo multiplicada por la gravedad y por la altura a la que se encuentra desde un centro de referencia. Por ejemplo, desde el suelo.

La energía cinética de un cuerpo está determinada por su velocidad y masa. La fórmula es:

Ec = ½.m.v2

La energía cinética es igual a un medio del producto entre la masa y el cuadrado de la velocidad.

Por otro lado, como ya se ha mencionado, la energía mecánica es la suma entre la energía potencial y la energía cinética.

EM = Ep + Ec

Este valor es siempre constante en los sistemas conservadores, es decir, cuando no existen fuerzas externas como las fuerzas de fricción.
Por lo tanto, si la energía potencial disminuye, la energía cinética aumentará. De la misma manera, si la cinética disminuye, la energía potencial aumentará.

La unidad de energía más utilizada es el julio (J).

Cuando estamos en presencia de fuerzas no conservadoras como la fuerza del roce o del roce, realiza un trabajo contra el desplazamiento de un cuerpo. Este trabajo es igual a esa fuerza multiplicada por la distancia.

Energía Cinética y Potencial Diferencias

La energía potencial igual a la masa del cuerpo multiplicada por la gravedad y por la altura a la que se encuentra desde un centro de referencia. Por ejemplo, desde el suelo. La energía cinética es igual a un medio del producto entre la masa y el cuadrado de la velocidad.

La diferencia entre los dos es que la energía cinética está asociada con el movimiento mientras que la energía potencial está asociada con la posición o configuración en relación con un campo de fuerza. Si hay movimiento, la posición cambia, y por lo tanto la energía potencial también cambia.

Tipos de Energía Cinética y Potencial

La energía potencial es una forma de energía que resulta de la posición o disposición de partes de un objeto. Es energía almacenada que puede ser convertida en energía cinética. Incluye la energía eléctrica, química y nuclear potencial. La medición de la energía potencial en un objeto se calcula en función de la masa del objeto y su altura o distancia. Se mide en julios.

La energía cinética es la energía del movimiento que puede ser producida por un objeto o conjunto de partículas. Cualquier objeto en movimiento utiliza esta energía: una persona que camina o una pelota que se lanza son ejemplos de este tipo de energía en acción. Asimismo, sucede que un coche en movimiento o la fuerza del viento se manifiestan como manifestaciones de la energía cinética.

Los objetos que no se mueven tienen energía potencial que se convierte en energía cinética cuando se ejerce algún tipo de fuerza sobre ellos como campo gravitacional, por ejemplo.

5 Ejemplos de Energía Cinética y Potencial

Algunas maneras de aprovechar la energía macroscópica incluyen:

  • Energía eólica que aprovecha la cinética de convertir los cuerpos de aire en electricidad. El viento en sí mismo se crea inicialmente a través de complejos patrones de cambios en la energía térmica a medida que la atmósfera y los océanos son calentados y enfriados por el sol.
  • La energía hidroeléctrica aprovecha la cinética del agua en movimiento cuando cae (en una cascada o presa hidroeléctrica).
  • La energía de las mareas aprovecha la energía del agua en movimiento a medida que se mueve de un lado a otro debido a las mareas.
  • La energía térmica (temperatura) es un tipo especial de energía cinética. No es la energía de todo un objeto en movimiento, es la energía total de movimiento, rotación y vibración de átomos y moléculas dentro de un objeto.
  • De lo anterior se deduce que esta energía es bastante versátil y puede ser aprovechada de muchas maneras. Por eso es tan importante conocerlo y estudiarlo.

Imágenes de Energía Cinética y Potencial

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