Calculadora de energía cinética relativista
Si disparas una bala, el rifle retrocede con el mismo impulso que la bala, pero la bala tiene mucha más energía cinética. ¿No te alegras de que tu hombro sea golpeado por la culata del rifle y no por la bala?
De hecho, el segundo punto no podría estar más equivocado. El momento es mucho más ubicuo que la energía cinética, ya que es una cantidad conservada de todo sistema físico que es invariante traslacional.
Consideremos dos trozos de arcilla húmeda de igual tamaño que se mueven el uno hacia el otro a la misma velocidad. Las cosas se mueven. Pero el centro de masa no lo está. Después de chocar entre sí, el bulto resultante no se mueve. Dos terrones se mueven casi en la misma dirección. Se golpean entre sí y el bulto resultante sigue avanzando.
El momento podría definirse vagamente como la cuantificación del movimiento. $\vec p=m\vec v$. Si dos objetos se mueven a la misma velocidad, el más masivo tiene una mayor cantidad de movimiento. De dos objetos de igual masa, el más rápido tiene más movimiento.
El momento es un vector. Tiene una dirección y una magnitud. La dirección es la misma que la velocidad. El momento se suma como un vector. Dos momentos en direcciones opuestas se cancelan. El momento total de los dos bultos en direcciones opuestas es $0$. Esta idea es útil para expresar el movimiento total de un objeto compuesto.
Qué es la energía potencial
Energía cinéticaLos vagones de una montaña rusa alcanzan su máxima energía cinética cuando se encuentran en la parte inferior del recorrido. Cuando empiezan a subir, la energía cinética empieza a convertirse en energía potencial gravitatoria. La suma de la energía cinética y potencial del sistema se mantiene constante, sin tener en cuenta las pérdidas por rozamiento.Símbolos comunesKE, Ek o TSI unidadjulio (J)Derivaciones de otras magnitudesEk = 1/2mv2
Se define como el trabajo necesario para acelerar un cuerpo de una masa determinada desde el reposo hasta su velocidad establecida. Al haber ganado esta energía durante su aceleración, el cuerpo mantiene esta energía cinética a menos que su velocidad cambie. El cuerpo realiza la misma cantidad de trabajo al desacelerar desde su velocidad actual hasta un estado de reposo. Formalmente, una energía cinética es cualquier término del Lagrangiano de un sistema que incluye una derivada con respecto al tiempo. [2][3]
El adjetivo cinético tiene sus raíces en la palabra griega κίνησις kinesis, que significa “movimiento”. La dicotomía entre energía cinética y energía potencial se remonta a los conceptos de actualidad y potencialidad de Aristóteles[4].
Calculadora de energía cinética
La energía cinética es la forma de energía más fácil de entender. Si algo se mueve, tiene energía cinética. Si se mueve más rápido, tiene más energía cinética. Y si dos cosas se mueven a la misma velocidad pero una tiene más masa, también tiene más energía cinética.
En esta sección, hablaremos de la energía cinética del movimiento lineal, o del movimiento en un plano, que puede ser curvo. Nos reservaremos para otro apartado hablar de la energía cinética de la rotación o movimiento circular.
Llegamos a la fórmula de la energía cinética considerando la cantidad de trabajo que puede realizar un objeto en movimiento. Piensa en algo así como un martillo clavando un clavo. El martillo tiene energía cinética porque tiene masa y está en movimiento. Golpea el clavo con cierta velocidad inicial, vi, y finalmente llega al reposo (vf = 0). Durante el movimiento, se realiza un trabajo sobre el clavo. Ese trabajo es:
Si duplicamos la masa, el KE se duplicará. Esto se muestra en el gráfico siguiente. La curva negra es el KE frente a la velocidad para un objeto de 1 Kg. Si duplicamos la masa a 2 Kg (curva magenta), la energía se duplica. Si duplicamos aún más la masa a 4 Kg, se obtiene la curva verde. Se muestran los valores de KE para una velocidad de 6 m/s. Se puede ver que al duplicar de 1 Kg a 2 Kg se duplica el KE de 18 J a 36 J. Al duplicar aún más la masa de 2 Kg a 4 Kg se duplica de nuevo el KE de 36 J a 72 J. Se trata de una relación lineal entre KE y masa.
Unidad de energía cinética
Los químicos dividen la energía en dos clases. La energía cinética es la que posee un objeto en movimiento. La tierra que gira alrededor del sol, tú caminando por la calle y las moléculas que se mueven en el espacio tienen energía cinética.
La energía cinética es directamente proporcional a la masa del objeto y al cuadrado de su velocidad: E.K. = 1/2 m v2. Si la masa tiene unidades de kilogramos y la velocidad de metros por segundo, la energía cinética tiene unidades de kilogramos-metros al cuadrado por segundo al cuadrado. La energía cinética se suele medir en unidades de julios (J); un julio equivale a 1 kg m2 / s2.
Correcto. Fíjate en que, como la velocidad está elevada al cuadrado, el hombre que corre tiene mucha más energía cinética que el que camina. Fíjate también en la cantidad de energía que tiene el coche en movimiento. ¡No es de extrañar que los accidentes puedan causar tanto daño!
Se han introducido los valores correctos. Fíjate en que, como la velocidad está elevada al cuadrado, el hombre que corre tiene mucha más energía cinética que el que camina. Observa también cuánta energía tiene el coche en movimiento. No es de extrañar que los accidentes puedan causar tanto daño.