Las energías potencial y cinética pueden resultar confusas. A menudo se utilizan indistintamente, pero en realidad tienen significados diferentes que dependen del contexto.
La energía potencial es la energía almacenada en un objeto debido a su posición, mientras que la energía cinética es la energía en movimiento que tiene un objeto debido a su velocidad.
En este artículo hablaremos de las energías potencial y cinética y de cómo se relacionan entre sí.
¿¿Podría llamarse energía potencial a la energía posicional?
La energía potencial es función de la posición.
La energía potencial está en función de la velocidad.
La energía potencial está en función de la masa.
La energía potencial está en función de la altura de un objeto.
La energía potencial es función del radio, lo que significa que puede expresarse como PE = (1/2)mv^2 + (1/2)mr^2
¿Qué es la energía cinética?
La energía cinética es la energía de un objeto en movimiento.
Está relacionada con la masa y la velocidad de un objeto, por lo que es fácil ver cómo se puede calcular la energía cinética:
- La fórmula de la energía cinética (KE) es: KE = 1/2 mv^2
- Donde m es la masa, v es la velocidad y c^2 es la velocidad de la luz al cuadrado (de la que hablaremos más adelante).
¿Cuándo se utiliza la energía cinética?
La energía cinética es una forma de energía potencial que puede convertirse en otras formas de energía. Cinéticamente, un objeto tiene la capacidad de moverse o ya está en movimiento.
En otras palabras, no está en reposo, sino que se mueve a cierta velocidad con respecto a su entorno (que puede incluir otro objeto).
Para que la energía cinética de un objeto se libere, es decir, se convierta en otro tipo de energía, el objeto debe cambiar de dirección o dejar de moverse.
¿Cuáles son las unidades de energía cinética?
Los kilovatios-hora son unidades de energía, pero no son lo mismo que los kilojulios.
Un kilojulio es una unidad de energía que puede convertirse en vatios (1 kW = 1.000 J). Así que si tienes un electrodoméstico que consume 1 kWh al día y funciona 24 horas, consumiría 24 kWh o 2,4 MJ en un día.
¿Puedes convertir entre energía potencial y cinética?
No se puede convertir la energía potencial en energía cinética, ni viceversa. Están relacionadas por la ecuación E = KE:
- En un sistema cerrado, donde ninguna fuerza externa actúa sobre un objeto y no hay pérdidas o ganancias de energía interna (como el calor), esto es cierto.
Esto significa que si tienes una pelota rodando por una pendiente con una aceleración de 1 m/s^2 -y no le ocurre nada más- ¡puedes calcular su velocidad en cualquier momento utilizando esta ecuación!
- Por ejemplo, si empieza en reposo en la cima de la colina con gravedad cero actuando sobre su masa… después de 10 segundos… ¡se desplazará a 5 m/s! Ahora puede parecer muy sencillo, pero le aseguro que cuando yo era joven no era nada sencillo calcular la velocidad a la que se movía algo por la entrada de mi casa 🙂
- Sin embargo… si hay fuerzas externas que actúan sobre tu sistema… o si hay ganancias o pérdidas de energía interna debido a la fricción, etc., entonces estas variables deben tenerse en cuenta antes de aplicar nuestra fórmula.
Las energías potencial y cinética no son intercambiables.
Las energías potencial y cinética no son intercambiables.
Las unidades de energía cinética son julios, mientras que las unidades de energía potencial son julios.
La energía cinética es un tipo de energía causada por el movimiento.
Es la que se obtiene cuando un objeto tiene rapidez o velocidad, como un coche que circula por la autopista o una pelota que rueda colina abajo.
La energía potencial es otro tipo de fuerza que depende de la posición de un objeto con respecto a su entorno; puede ser positiva (cuando algo está más arriba) o negativa (cuando algo está más abajo).
Conclusión
Las energías potencial y cinética son dos tipos de energía que no son intercambiables.
La energía potencial se define como la energía almacenada en un objeto debido a su posición o estado. Puede convertirse en energía cinética cuando se consume al mover algo de un lugar a otro.
La energía cinética es el potencial de movimiento de un objeto, lo que significa que puede realizar un trabajo debido a su velocidad o masa.
Por ejemplo, cuando se lanza una pelota al aire, ésta tiene energía potencial debido a su posición.
Al caer hacia el suelo, esa energía se convierte en energía cinética, ya que se mueve cada vez más deprisa hasta que toca el suelo.
Lo mismo ocurre cuando saltas de un trampolín en la piscina: tienes energía potencial mientras estás encima del trampolín; cuando saltas en el aire y te zambulles en el agua, esa energía se convierte en energía cinética.
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