La energía cinética es la energía en movimiento o de un objeto o persona en movimiento. La energía cinética depende de la velocidad del objeto y de la masa.
Un objeto que tiene movimiento, ya sea vertical u horizontal, tiene energía cinética. Hay muchas formas de energía cinética: vibracional (la energía debido al movimiento vibratorio), rotacional (la energía debido al movimiento rotacional) y traslacional (la energía debido al movimiento de un lugar a otro). Para simplificar las cosas, nos centraremos en la energía cinética traslacional. La cantidad de energía cinética traslacional (de aquí en adelante, la frase energía cinética se referirá a la energía cinética traslacional) que tiene un objeto depende de dos variables: la masa (m) del objeto y la velocidad (v) del objeto. La siguiente ecuación se usa para representar la energía cinética (KE) de un objeto.
La energía cinética es una cantidad escalar; no tiene una dirección. A diferencia de la velocidad, la aceleración, la fuerza y el momento, la energía cinética de un objeto se describe completamente solo por magnitud. Al igual que el trabajo y la energía potencial, la unidad métrica estándar de medida de la energía cinética es el Joule. Como podría implicar la ecuación anterior, 1 Joule es equivalente a 1 kg * (m / s) ^ 2.
Ejemplos de energía cinética
Energía cinética vibracional (la energía debido al movimiento vibratorio)
En las vibraciones mecánicas, la energía potencial periódica se transforma en energía cinética una y otra vez. Cada vibración mecánica es un movimiento acelerado irregular. Las vibraciones se producen por la adición de energía en un sistema con capacidad de vibrar, por ejemplo, un péndulo que es golpeado.
Energía cinética rotacional (la energía debido al movimiento rotacional)
La energía rotacional es la energía cinética de un cuerpo rígido, que gira en torno a un eje fijo.
Esta energía depende del momento de inercia y de la velocidad angular del cuerpo. Mientras más alejada esté la masa del cuerpo respecto al eje de rotación, se necesitará más energía para que el cuerpo adquiera una velocidad angular.
Esto puede ser ilustrado por el siguiente experimento: dos esferas de idéntica masa y radio se colocan sobre un plano inclinado. Una de las esferas esta hecha de un material ligero, como el plástico. Esta esfera es maciza y sólida. La otra esfera, en cambio, es hueca y esta hecha de un material más denso que el plástico. La esfera hueca rodará más lentamente, ya que toda su masa se acumula en una delgada capa, que está a una cierta distancia del eje de rotación. La esfera maciza se moverá más rápidamente, ya que porcentualmente sus partículas se encuentran más cerca del eje de rotación y por lo tanto se moverán más lentamente, puesto que éstas describen una trayectoria más corta que las partículas de la superficie de la esfera.
Energía cinética traslacional (la energía debido al movimiento de un lugar a otro).
Así como la energía cinética rotacional es una de las tantas variantes de energía cinética que existen, hay otra que no debe dejar de ser mencionada bajo ningún concepto y esa es la energía cinética traslacional.
La energía cinética traslacional se puede definir como ese tipo de energía cinética que ocurre cuando todas y cada una de las partes que componen a un cuerpo van en la misma dirección, cosa que a veces puede generar un poco de confusión entre quienes no tienen una idea precisa de cómo funciona un objeto cuando este se mueve.
Cuando necesitamos calcular la energía cinética traslacional de un objeto, es de vital importancia que se tengan claros tanto la situación como los valores de los elementos que deben ser incluidos en la formula correspondiente. Un ejemplo es cuando una persona camina, corre, un automóvil en movimiento.
Un ejemplo fabuloso que cómo actúa este tipo de energía cinética es cuando suspendemos un cuerpo a una altura muy específica y lo dejamos caer de un momento a otro. Una vez que hemos hecho eso, la energía potencial gravitatoria pasa a convertirse en energía cinética traslacional casi de forma inmediata.