IDEA INTUITIVA DE LA ENERGÍA CINÉTICA

La energía cinética de un cuerpo es la energía que adquiere un objeto cuando está en movimiento. Entre más veloz y más pesado sea este objeto, más energía cinética tendrá.

EXPRESIÓN MATEMÁTICA DE LA ENERGÍA CINÉTICA

De manera formal se define a la energía cinética K como:

ORIGEN DE LA FORMULA DE LA ENERGÍA CINÉTICA:

Si consideramos un cuerpo que se le aplica una fuerza constante y que se mueve horizontalmente, podemos llevar a cabo el siguiente análisis:

De una de las fórmulas del movimiento rectilíneo con aceleración constante, despejamos la aceleración:

A esta fórmula la multiplicamos por la masa (a los dos términos):

Como la masa por la aceleración es la fuerza, tenemos:

Ahora, a la distancia la pasamos al termino izquierdo, obtenemos:

Aquí vemos que el trabajo (Fd) aplicado a un cuerpo, es igual a la diferencia en dos de sus “estados”.

Estos estados son los que definimos como energía cinética:

Definimos a la energía cinética K como:

TEOREMA DEL TRABAJO-ENERGÍA CINÉTICA

Gracias al análisis anterior, vemos que:

DEFINICIÓN DEL TEOREMA DEL TRABAJO-ENERGÍA CINÉTICA

El trabajo total aplicado a un cuerpo es igual a la diferencia entre sus energías cinéticas (la final menos la inicial).

UNIDADES DE LA ENERGÍA CINÉTICA

Tanto el trabajo W, como la energía cinética tienen unidades (en el sistema SI) en Joule.

Ejemplos:

1.- Determina la energía cinética que tiene bala de .0009 kg y con una velocidad de 420 m/s.

Primero determinamos la fórmula que vamos a ocupar:

Después sustituimos nuestros valores:

Realizamos las operaciones y obtenemos la energía cinética de la bala:

Preguntas:

1. ¿Cuál es la expresión matemática correcta para la energía cinética?

2. ¿Qué representa «m» en la fórmula de la energía cinética?

   a) La masa del objeto

   b) La velocidad del objeto

   c) La aceleración del objeto

   d) La distancia recorrida por el objeto

3. ¿Cuál es la idea intuitiva de la energía cinética?

   a) La energía almacenada en un objeto en reposo.

   b) La energía asociada al movimiento de un objeto.

   c) La energía necesaria para levantar un objeto en contra de la gravedad.

   d) La energía térmica liberada por un objeto en movimiento.

Próximo tema indicado en el temario de la guía oficial para el examen de la UNAM:

ENERGÍA POTENCIAL

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