Energía cinética y energía potencial

Energía cinética y energía potencial

Energía es una de los conceptos más importantes en la ciencia. La energía es algo que se puede convertir en trabajo. Cuando decimos que un objeto tiene energía eso significa que es capaz de ejercer una fuerza sobre otro objeto para realizar un trabajo sobre él. Las unidades de energía son las mismas que las del trabajo: joule y pie-libra.[pic 1]

Energía cinética Ek: Energía que posee un cuerpo en virtud de su movimiento.

Energía potencial Ep: Energía que posee un cuerpo en virtud de su posición o condición.

De ha definido a la energía cinética como la capacidad de realizar trabajo como resultado del movimiento de un cuerpo.

Ejemplo:

¿Cuál es la energía cinética de una bala de 6g en el instante en que su velocidad es de 190 m/s?

Solución:

Aplicando la ecuación:

                                    Ek: 1/2 m v2

                                    Ek: 1/2(0.006 kg) (190m/s)2

                                     Ek: 108.3 N · m

                                     Ek: 108.3 J

[pic 2]

Un cuerpo gana o pierde energía cinética porque interacciona con otros cuerpos que ejercen fuerzas sobre él.

Un objeto en movimiento posee energía cinética. Sin embargo, ya sea que un objeto esté o no en movimiento, puede tener otra forma de energía: energía potencial.

Ejemplo:

Una bomba centrífuga de 2250g se mantiene a 300mm sobre un banco de trabajo que esta a 1m del suelo.

Calcular la energía potencial respecto de a) la parte superior del banco y b) el piso.

Solución a)

La más de la bomba centrífuga es de 2250g (2.250 kg) y la altura h sobre el banco es de 300mm (0.3 m). Por lo que la energía potencial respecto al banco es:

Ep= mgh

Ep= (2.250 kg) (9.81 m/s2) (0.3 m)

Ep= 6.615 J

Solución b)         

La energía potencial respecto del piso, depende de la suma de las alturas (la del banco, más la altura sobre el banco, es decir, 1.0m + 0.3m).

Ep= mgh

Ep= (2.250 kg) (9.81 m/s2) (1.3m)

Ep= 28.665 J

...