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Tipos de Energia

Energía Cinética: Características, tipos y usos

Energía Cinética

Términos como el de energía  cinética nos resultan muy familiares pero es posible que si tuviéramos que ahondar en ellos nos suscitaran ciertas dudas o fueran objeto de confusión.

También hay otros tipos de energía, como por ejemplo, la eléctrica, la nuclear, la de clase mareomotriz o la biomasa entre otras. Puedes leer más sobre la energía eléctrica o hacer click aquí para conocer más sobre la biomasa.

Este texto pretende abordar cuestiones esenciales  como el modo en  que la empleamos, las aplicaciones prácticas que de ella se obtienen  y la forma en la que ha cambiado nuestras vidas.

Qué es la energía cinética

  • La energía cinética es la energía que contiene un cuerpo por el hecho de estar en movimiento, que también depende de la masa y de la velocidad del mismo
  • Se le suelen aplicar las abreviaturas de “Ec” o “Ek” y el término cinético es de origen griego pues proviene de “kinesis” que se traduce por “movimiento”
  • La energía de la que estamos hablando en este texto se puede originar a partir de otras energías o bien convertirse en otras formas de energía
  • Esta energía se encuentra ligada a otros conceptos de física como son trabajo, fuerza y energía
  • La energía solo se puede llamar cinética en el caso de que el objeto se ponga en movimiento y, al chocar con otro, lo pueda mover, originando un trabajo
  • La fuerza se puede referir a la posibilidad que un cuerpo tiene de producir daño a otro

Características de la energía cinética:

Entre las principales características de esta energía se pueden mencionar las siguientes:

  • Se produce por el movimiento de un cuerpo
  • Aumenta con la velocidad
  • Se mide en Julios (J)
  • Se puede transformar en calor o en otro tipo de energía. La energía que se libra en forma de calor es la térmica. Además, la geotérmica aprovecha el calor del interior de la Tierra. Leer más sobre la geotérmica.
  • Será mayor cuanto mayor sea la masa del cuerpo que la produce

Fórmula de la energía cinética

La  cinética es una energía que se representa  a través de la siguiente fórmula:

Ec= ½ mv²

En esta fórmula:

  • La energía cinética se mide en Julios (J)
  • La masa se mide en kilogramos (kg)
  • La velocidad se mide en metros por segundo (m/s)

Tipos de energía cinética

Existen principalmente tres tipos de esta energía:

  • Cinética de traslación. Es la energía que se presenta cuando las partes de un objeto siguen una misma dirección como ocurre al caminar o cuando un cuerpo suspendido a cierta altura, al ser soltado, transforma su energía potencial gravitatoria en cinética traslacional
  • Cinética de rotación. Es la energía que se presenta, como su propio nombre indica, cuando las partes de un objeto giran, por ejemplo en un yoyo o un disco. Aprende más sobre la energía cinética rotacional aquí.
  • Cinética molecular. Es la energía que puede observarse en las moléculas de la materia a normales temperaturas que se encuentran en un movimiento constante a gran velocidad

Tipos de energía cinética

Ejemplos de la energía asociada a los cuerpos en movimiento

Existen muchos ejemplos de esta energía, por lo que nos vamos a limitar a relacionar algunos de los más significativos como podrían ser:

  • El vagón de una montaña rusa que la genera al descender por una de sus pendientes
  • Conducir una bicicleta genera cinética de traslación que a su vez puede generar otro tipo de energía luminosa. ¿Cómo se genera la energía luminosa?
  • Los molinos de viento la generan al rotar sus aspas. Estos también generan energía eólica – https://tiposdeenergia.online/eolica/
  • Un barco de vela mientras se desplaza por el mar
  • Al correr la generamos, estando determinada en ese caso por la velocidad y nuestra masa corporal en movimiento

Energía de tipo cinético para niños

Los adultos de hoy no debemos esquivar el interesante reto que supone educar en los valores ecológicos a los niños, preparándolos para que puedan abordar en el futuro medidas que ayuden a sofocar la asfixiante situación de salud en la que se encuentra nuestro planeta.

La idea consiste en concienciarles desde su más tierna infancia de la importancia de adoptar iniciativas encaminadas a la sostenibilidad del planeta, una labor que les resultará más sencilla si desde sus primeros años manejan con soltura determinados conceptos a nivel científico.

De entre todos ellos, los conocimientos que adquieran sobre los distintos tipos de energía, siempre lógicamente adaptados a su edad, les pueden resultar muy útiles para  discernir cuáles son los más convenientes para el medio ambiente y cuáles resultan perjudiciales para el mismo.

Junto a ellas, también pueden resultarles provechosos los conocimientos sobre aquellas otras energías, como la cinética, que puedan ser observadas desde un plano más abstracto.

Experimentos con energía cinética

Ahora  vamos a sugerir la realización de unos  interesantes y divertidos experimentos domésticos con la energía en forma de movimiento,   que podréis realizar en el interior de vuestra casa  (adoptando siempre las debidas medidas de precaución).

1. Sentir el calor propio de la energía en forma de movimiento

La energía produce calor y, por este motivo, los objetos en movimiento se calientan. Así es muy fácil experimentar con este fenómeno con una banda elástica:

  • Toma una banda elástica y ten en cuenta su temperatura
  • Estírala lo máximo que puedas sin llegar a romperla
  • La temperatura adquirida por la banda habrá de ser sustancialmente mayor
  • Al estirarla, has convertido su energía potencial en cinética, provocando su calentamiento

 

2. Fricción y energía cinética

Debido a la fricción, los objetos vuelven siempre a su estado de reposo. En un mundo sin fricción, cualquier objeto que comenzara a moverse continuaría haciéndolo a menos que fuera detenido por una fuerza externa.

Un péndulo constituye una herramienta ideal cuando se está probando la forma en la que la fricción afecta a la energía cinética de un elemento:

  • Coloca dos libros sobre cada lado del péndulo
  • Tira del péndulo hacia un libro hasta que lo toque
  • Suelta el péndulo y observa el modo en el que se columpia
  • La fricción va a hacer que cada vez se columpie menos, hasta que el péndulo alcance nuevamente el estado de reposo
  • Tras el contacto inicial con el libro, el péndulo no va a ser capaz de llegar de nuevo al mismo lugar por la simple razón de que está perdiendo energía

 

3. Energía de tipo cinético y momento mecánico

Después de que se haya dado el primer paso para convertir la energía potencial de un objeto en cinética, como por ejemplo dándole un empujón a un objeto, la fuerza que mantiene a dicho objeto en movimiento es el momento mecánico. En esta web puedes saber más sobre la energía potencial.

La energía cinética, más la potencial y la elástica tienen como resultado la energía mecánica. Del tipo mecánico puedes saber más aquí.

Te animamos a que compruebes por ti mismo los efectos del momento llenando una botella transparente de plástico de agua:

  • Coloca el tapón y comienza a girar la botella
  • En el interior de la misma, el agua comenzará a girar en forma de espiral
  • Deja de girar la botella de modo abrupto y el líquido de su interior continuará girando hasta que la fricción la ralentice con el tiempo

4. Energía cinética del sonido

La energía en forma de movimiento de cualquier cosa, incluyendo el sonido, es susceptible de afectar a la energía de los objetos. Así, las vibraciones del sonido puede que provoquen el cambio de energía de un objeto cercano a partir de la conversión de energía potencial a cinética. La energía acústica también se produce a partir de la vibración de ondas de sonido. Para observar este efecto:

  • Cubre con una envoltura de plástico la parte superior de una lata abierta
  • Asegura dicha envoltura de plástico a la lata envolviendo una banda elástica alrededor de su borde
  • Coloca un cuarto de cucharadita de sal en la parte superior de la mencionada envoltura de plástico
  • Haz que suenen dos platillos (instrumento musical) cerca de la lata y comprueba cómo las ondas de sonido agitan el aire, haciendo que la sal se mueva y vibre sobre la parte superior del plástico
Artículos de interés:

Vídeo sobre la energía cinética:

Fuentes y Referencias

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Energía Cinética: Características, tipos y usos
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