¿Todo cuerpo inmóvil posee 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].
Cuando un cuerpo cae, su energía potencial aumenta con su velocidad
Imagina que tienes dos partículas con la misma masa y la misma velocidad, pero que van en direcciones opuestas. Tienen momentos opuestos, por lo que el momento total es cero. Pero cada una tiene energía, y la energía total no es cero. La razón es porque la energía cinética es sólo $\frac{1}{2} m v^2$. Ese cuadrado significa que la energía cinética nunca puede ser negativo, por lo que nunca puede cancelar la energía cinética de otra cosa. Y las direcciones de los vectores de velocidad no entran en juego, sólo las “longitudes”.
Otro buen ejemplo es un gas. Las moléculas del gas irán en todo tipo de direcciones diferentes, por lo que sus momentos estarán en todo tipo de direcciones diferentes. Pero el momento total puede seguir siendo cero, mientras que la energía cinética total será proporcional a la temperatura.
La energía, el momento y el momento angular son cosas completamente distintas, que deben medirse por separado. Lo único que se puede decir es que si no hay energía cinética, entonces no hay momento ni momento angular. Pero se puede tener energía cinética sin momento neto. También se puede tener momento sin momento angular, o momento angular sin momento neto.
¿Cómo se aumenta la energía cinética en el cuerpo?
La energía cinética es la energía que posee un cuerpo en virtud de su movimiento. La energía potencial es la energía que posee un cuerpo en virtud de su posición o estado. Mientras que la energía cinética de un objeto es relativa al estado de otros objetos de su entorno, la energía potencial es completamente independiente de su entorno. De ahí que la aceleración de un objeto no sea evidente en el movimiento de un objeto, cuando otros objetos del mismo entorno también están en movimiento. Por ejemplo, una bala que pasa zumbando junto a una persona que está de pie posee energía cinética, pero la bala no tiene energía cinética con respecto a un tren que se mueve a su lado.
La ley de conservación de la energía establece que ésta no puede destruirse, sino que sólo puede transformarse de una forma a otra. Tomemos el ejemplo clásico de un péndulo simple. A medida que el péndulo oscila, el cuerpo suspendido se mueve más alto y, debido a su posición, la energía potencial aumenta y alcanza un máximo en la parte superior. Cuando el péndulo comienza su oscilación hacia abajo, la energía potencial almacenada se convierte en energía cinética.
Derivar una expresión para la 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.