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Unidades Energía Cinética

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Unidades Energía Cinética

Esta capacidad de hacer cambios, que los cuerpos tienen en movimiento, 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 utilizado en la Edad Media, cuando los atacantes de un castillo empujaban las puertas con un pesado carnero: 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, que pesa sólo unos pocos gramos, puede penetrar en troncos gruesos, siendo disparada a gran velocidad con un rifle. Una pelota en la parte superior de una pendiente, por ejemplo, tiene energía potencial, pero a medida que rueda hacia abajo la pierde. Las energías eléctrica, química y nuclear son formas de energía potencial. Un objeto pesado a alta velocidad tiene energía cinética que disminuye cuando rueda hacia abajo.

La energía potencial se almacena en cuerpos en reposo capaces de moverse.

Para determinar la energía cinética, sólo se tienen en cuenta la masa y la velocidad de un objeto, independientemente de cómo se originó el movimiento; en cambio, la energía potencial depende del tipo de fuerza aplicada a un objeto. Por esta razón, existen diferentes tipos de energía potencial. El estudio de todos los aspectos con los 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: sólido, 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 ocurren cuando la cantidad de energía varía. Los átomos de un gas tienen más energía que los de un líquido, y los de un líquido tienen más energía que los de un sólido. La temperatura, la presión y el volumen de un gas dependen de la energía cinética de sus moléculas.

Cuando un cuerpo está en movimiento, posee energía cinética porque cuando golpea a otro puede moverlo y, por lo tanto, producir trabajo.

Para que un cuerpo adquiera energía cinética o de movimiento, es decir, para ponerlo en movimiento, es necesario aplicarle una fuerza. Cuanto más tiempo actúe la fuerza, mayor será la velocidad del cuerpo y, por lo tanto, su energía cinética también será mayor.

Otro factor que influye en la energía cinética es la masa del cuerpo. Por ejemplo, si una bola de vidrio de 5 gramos de masa avanza hacia nosotros a una velocidad de 2 km/h, no se hará ningún esfuerzo para esquivarla. Sin embargo, si un camión se acerca a nosotros a la misma velocidad, la colisión no puede evitarse.

Cuando un cuerpo está en movimiento, posee energía cinética porque cuando golpea a otro puede moverlo y por lo tanto producir trabajo.

Para que un cuerpo adquiera energía cinética o energía de movimiento, es decir, para ponerlo en movimiento, es necesario aplicarle una fuerza. Cuanto más tiempo actúe la fuerza, mayor será la velocidad del cuerpo y, por lo tanto, su energía cinética también será mayor.

Otro factor que influye en la energía cinética es la masa del cuerpo. Por ejemplo, si una bola de vidrio de 5 gramos de masa avanza hacia nosotros a una velocidad de 2 km/h, no se hará ningún esfuerzo para esquivarla. Sin embargo, si un camión se acerca a nosotros a la misma velocidad, la colisión no puede evitarse.

Unidades Energía Cinética

En la mecánica clásica, la energía cinética de un objeto puntual (un cuerpo tan pequeño que su dimensión puede ser ignorada), o en un sólido rígido que no gira, se le da la ecuación donde m es la masa y v es la velocidad (o velocidad) del cuerpo.

En la mecánica clásica, la energía cinética puede calcularse a partir de la ecuación de trabajo y la expresión de una fuerza F dada por la segunda ley de Newton: La energía cinética aumenta con el cuadrado de velocidad. Por lo tanto, la energía cinética es una medida dependiente del sistema de referencia. La energía cinética de un objeto también está relacionada con su momento lineal: La energía cinética en diferentes sistemas de referencia[editar] Como hemos dicho, en la mecánica clásica, la energía cinética de una masa puntual depende de su masa m y de sus componentes de movimiento. Estos se describen por la velocidad v de la masa del punto de la siguiente manera: En un sistema de coordenadas especial, esta expresión tiene las siguientes formas: Coordenadas cartesianas (x,y,z): Coordenadas polares (r,φ): Coordenadas cilíndricas (r,φ,z): Coordenadas esféricas (r,φ,θ): Con esto el significado de un punto en una coordenada y su cambio temporal se describe como la derivada temporal de su desplazamiento: En un formalismo hamiltoniano no se trabaja con esos componentes del movimiento, es decir, con su velocidad, sino con su impulso p (cambio en la cantidad de movimiento). En caso de utilizar componentes cartesianos obtenemos: La energía cinética de los sistemas de partículas[editar] Para una partícula, o para un sólido rígido que no gira, la energía cinética llega a cero cuando el cuerpo se detiene. Sin embargo, para los sistemas que contienen muchos cuerpos con movimientos independientes, que ejercen fuerzas entre ellos y que pueden (o no) estar rotando; esto no es del todo cierto. Esta energía se llama “energía interna”. La energía cinética de un sistema en cualquier momento del tiempo es la simple suma de las energías cinéticas de las masas, incluyendo la energía cinética de rotación.

Un ejemplo de esto puede ser el sistema solar. En el centro de las masas del sistema solar, el sol está (casi) inmóvil, pero los planetas y planetoides están en movimiento sobre él. Así, en un centro de masa estacionario, la energía cinética todavía está presente. Sin embargo, recalcular la energía de diferentes cuadros puede ser tedioso, pero hay un truco. La energía cinética de un sistema de diferentes marcos inerciales puede calcularse como la simple suma de la energía en un marco con centro de masas y añadir a la energía el total de las masas de los cuerpos que se mueven relativamente rápido entre los dos marcos. Esto puede ser fácilmente demostrado: sea V la velocidad relativa en un sistema k de un centro de masas i: Sin embargo, ser la energía cinética en el centro de masas de ese sistema, podría ser el momento total que es por definición cero en el centro de masas y ser la masa total: . Sustituyendo lo que tenemos:

La energía cinética de un sistema depende entonces del sistema de referencia inercial y es menor con respecto al centro referencial de masas, por ejemplo: en un sistema de referencia en el que el centro de masas es estacionario. En cualquier otro sistema de referencia hay una energía cinética adicional correspondiente a la masa total que se mueve a la velocidad del centro de masas.

A veces es conveniente dividir la energía cinética total de un sistema entre la suma de los centros de masa de los cuerpos, en su energía cinética de traslación y la energía de rotación sobre el centro de masas: dónde: Ec es la energía cinética total, Et es la energía cinética de la traslación y Er es la energía de rotación o energía cinética angular en este sistema.

Así que la energía cinética en una pelota de tenis ambulante tiene una energía cinética que es la suma de la energía en su traslación y en su rotación.

Unidades Energía Cinética

La energía cinética se mide en las mismas unidades que la energía mecánica: julio, erg y kilovatio-hora. A modo de ejemplo, podemos señalar que un cuerpo de 2 kilogramos de masa, que se mueve a una velocidad de 1 m/s, tiene una energía cinética de 1 julios.

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