energia Cinètica

Content

• Diferència entre l'energia cinètica i l'energia potencial
• Fórmula de càlcul de l'energia cinètica
• Exercicis d'energia cinètica
• Exemples d'energia cinètica
• Altres tipus d'energia

la energia cinètica és la que adquireix un cos causa del seu moviment i que es defineix com la quantitat de treball necessària per accelerar un cos en repòs i d'una massa determinada fins a una velocitat establerta.

Aquesta energia s'adquireix a través d'una acceleració, després de la qual l'objecte la conservarà idèntica fins variar la velocitat (accelerar o alentir) de manera que, per aturar-se, caldrà un treball negatiu de la mateixa magnitud que la seva energia cinètica acumulada. Així, com més gran sigui el temps en què la força inicial actuï sobre el cos en moviment, major serà la velocitat assolida i major l'energia cinètica obtinguda.

Diferència entre l'energia cinètica i l'energia potencial

L'energia cinètica, al costat de l'energia potencial, sumen el total de l'energia mecànica (I_m = E_c + I_p). Aquestes dues formes de energia mecànica, La cinètica i la potencial, es distingeixen en que l'última és la suma d'energia associat a la posició que ocupa un objecte en repòs i pot ser de tres tipus:

• Energia potencial gravitatòria. Depèn de l'altura a la qual estan col·locats els objectes i l'atracció que sobre ells exerciria la gravetat.
• Energia potencial elàstica. És la que es produeix quan un objecte elàstic recupera la seva forma original, com un ressort a l'ésser descomprimit.
• Energia potencial elèctrica. És la continguda en el treball que realitza un camp elèctric específic, quan una càrrega elèctrica en el seu interior es trasllada des d'un punt de el camp fins a l'infinit.

Veure més: Exemples d'Energia Potencial

Fórmula de càlcul de l'energia cinètica

L'energia cinètica es representa mitjançant el símbol E_c (De vegades també I_– o E₊ o fins i tot T o K) i la seva fórmula clàssica de càlcul és I_c = ½. m. v²on m representa massa (en kg) i v representa velocitat (en m / s). La unitat de mesura de l'energia cinètica és Joules (J): 1 J = 1 kg. m²/ s².

Donat un sistema de coordenades cartesià, la fórmula de càlcul de l'energia cinètica té la forma: I_c= ½. m (X² + i² + ż²)

Aquestes formulacions varien en la mecànica relativista i a la mecànica quàntica.

Exercicis d'energia cinètica

1. Un automòbil de 860kg es desplaça a 50 km / h. Quina serà la seva energia cinètica?

Primer transformem els 50 km / h a m / s = 13,9 m / s i apliquem la fórmula de càlcul:

I_c = ½. 860 kg. (13,9 m / s)² = 83.000 J.

1. Una pedra d'una massa de 1500 kg roda per un vessant amb acumulant una energia cinètica de 675.000 J. A quina velocitat es desplaça la pedra?

Com Ec = ½. m .v² hem de 675.000 J = ½. 1500 Kg. v², I a l'aclarir la incògnita, hem de v² = 675.000 J. 2/1500 Kg. 1, d'on v² = 1350000 J / 1500 Kg = 900 m / s, I finalment: v = 30 m / s després de resoldre l'arrel quadrada de 900.

Exemples d'energia cinètica

1. Un home en skate. Un patinetero a l'O de concret experimenta tant l'energia potencial (quan s'atura en els seus extrems un instant) i l'energia cinètica (quan reprèn el moviment descendent i ascendent). Un patinetero amb major massa corporal adquirirà una major energia cinètica, però també un la skate li permeti anar a majors velocitats.
2. Un gerro de porcellana que cau. A mesura que la gravetat actua sobre el gerro de porcellana ensopegat sense voler, l'energia cinètica s'acumula en el seu cos a mesura que descendeix i s'allibera quan es fa miques contra el terra. El treball inicial produït per l'ensopegada accelera el cos trencant el seu estat d'equilibri i la resta ho fa la gravetat de la Terra.
3. Una pilota llançada. A l'imprimir la nostra força sobre una pilota en repòs, la accelerem prou perquè recorri el tros entre nosaltres i un company de jocs, imprimint així una energia cinètica que després, a l'aturar-, el nostre company haurà contrarestar amb un treball d'igual o superior magnitud i així aturar el moviment. Si la bola és més gran requerirà més treball detenir que si és noia.
4. Una pedra en un vessant. Suposem que empenyem una pedra costa amunt en un vessant. El treball que vam realitzar a l'empènyer ha de ser més gran que l'energia potencial de la pedra i l'atracció de la gravetat sobre la seva massa, cas contrari no aconseguirem moure-la cap amunt o, pitjor encara, ens miques. Si, com a Sísif, se'ns va la pedra pel vessant contrària cap a l'altre costat, aquesta alliberarà la seva energia potencial en energia cinètica a mesura que es desplomi costa avall. Aquesta energia cinètica dependrà de la massa de la pedra i de la velocitat que adquireixi en la seva caiguda.
5. Un carret de muntanya russa adquireix energia cinètica a mesura que cau i que incrementa la seva velocitat. Instants abans que iniciï el seu descens, el carret tindrà energia potencial i no cinètica; però un cop emprès el moviment tota l'energia potencial es converteix en cinètica i assoleix el punt màxim pel que fa acaba la caiguda i comença el nou ascens. Sigui dit de passada, aquesta energia serà més gran si el carret va ple de gent que si va buit (doncs tindrà més massa).

Altres tipus d'energia