3.1 Energía cinética

Un cohete despegando, un automóvil moviéndose, una bala recién disparada o una manzana cayendo tienen energía cinética. La energía cinética es la forma de energía asociada a la velocidad de un cuerpo. Según esto, todo cuerpo en movimiento posee energía cinética, y esta energía puede ser transferida. Por ejemplo, cuando se producen choques entre partículas las velocidades de estas cambian. Una bola con una velocidad dada puede chocar con otra en reposo y después del choque la primera puede quedarse parada y la segunda salir disparada. En este ejemplo, la energía cinética de la primera bola se transfiere a la segunda.

Imagen de Mepsyd, Uso educativo

Actividad

Puede calcularse la energía cinética de un cuerpo como


donde m es la masa del cuerpo y v la velocidad a la que se mueve.
Su unidad es el Julio.

Puede observarse que la energía cinética depende del valor de la masa y, sobre todo, del cuadrado del valor de su velocidad. Esto tiene importantes consecuencias, y explica por qué la gravedad de los accidentes de tráfico aumenta rápidamente con la velocidad.

AV - Pregunta de Selección Múltiple

Pregunta

¿Cuál de los siguientes choques contra una pared producirá peores efectos?

Respuestas

a) Un automóvil de 1000 kg a 72 km/h.

b) Un camión de 15000 kg a 45 km/h

c) Una camioneta de 10000 kg a 60 km/h

d) Una moto de 200 kg a 120 km/h

Retroalimentación

Actividad


Teorema de las fuerzas vivas o de la energía cinética:

El trabajo realizado por las fuerzas que actúan sobre un sistema es igual a la variación experimentada por su energía cinética.

Cabe destacar dos posibles casos:

  • Si se realiza trabajo sobre el cuerpo, W>0, la variación de energía cinética experimentada es positiva y el cuerpo aumenta su energía cinética.
  • Si el cuerpo realiza trabajo sobre su entorno, W<0, la variación de energía cinética experimentada es negativa y el cuerpo disminuye su energía cinética.

Ejemplo o ejercicio resuelto

A partir de tus conocimientos del MRUA y de las definiciones de trabajo mecánico y energía cinética, deduce la expresión matemática del Teorema de las Fuerzas Vivas.

AV - Pregunta de Elección Múltiple

Pregunta


Un automóvil de 1000 kg circula a 120 km/h por una autovía y, a la vista de una señal de limitación de velocidad, reduce progresivamente su velocidad hasta 80 km/h, recorriendo en el proceso 50 m. ¿Cuál será el trabajo realizado en el proceso de frenado? ¿Y la fuerza de frenado que ha actuado?

Sugerencia

Recuerda que tienes que pasar todas las unidades a las correspondientes al Sistema Internacional.

Respuestas

308580.25 J y 6171.6 N respectivamente

-308580.25 J y -6171.6 N respectivamente

308580.25 J y -6171.6 N respectivamente

-308580.25 J y 6171.6 N respectivamente

Retroalimentación