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FÍSICO
1. General
La energía cinética es una noción fundamental en física, en particular en dinámica (→ mecánica).
Como toda energía, la energía cinética se expresa en julios (J).
La energía cinética de un sistema es la suma de las energías cinéticas de los cuerpos que lo componen. Hay dos formas de energía cinética:
• la energía cinética de la traducción;
• la energía cinética de rotación.
En el caso de un cuerpo en traslación, de masa metro y velocidad v, la energía cinética mivs es proporcional a la masa del cuerpo y al cuadrado de su velocidad, es decir, la relación:
En el caso de un cuerpo en rotación, la energía cinética es proporcional al cuadrado de la velocidad angular ω, según la relación:
, o I representa el momento de inercia del sistema.
2. Teorema de la energía cinética
Se puede resolver una gran cantidad de problemas mecánicos utilizando el teorema de la energía cinética. Este teorema establece que la variación de la energía cinética entre dos instantes t1 y t2 es igual a la suma algebraica del trabajo de las fuerzas externas aplicadas a este sistema entre estos dos tiempos, a saber:
El trabajo es motor si la energía cinética aumenta y resistente de lo contrario.
3. Ley de conservación de la energía
La energía cinética también está involucrada en la ley de conservación de la energía. De hecho, para un sistema aislado, sin interacción con otros sistemas, la suma de la energía cinética y la energía potencial (es decir, laenergía mecánica) es constante en el tiempo:
mivs + mipag = mimetro = lado
Durante el movimiento, la energía cinética se puede transformar en energía potencial y viceversa sin que cambie su suma (ejemplo: péndulo oscilante, sin fricción).
4. Transformaciones y aplicaciones de la energía cinética
La energía cinética se puede transformar en una amplia variedad de energías: en las centrales hidráulicas (→ hidroelectricidad), la energía cinética del agua se transforma en electricidad mediante un alternador; además, cuando la cápsula espacial Soyuz entra en la atmósfera, parte de su energía cinética se convierte en calor: la cápsula se ralentiza por la fricción del aire y su escudo térmico se consume. Por el contrario, en el despegue, la energía química del polvo contenido en los propulsores de un cohete (→ lanzador espacial) se transforma en energía cinética. Asimismo, una locomotora de vapor transforma la energía térmica (→ termodinámica) en energía cinética, y en un motor eléctrico es la electricidad la que pone en movimiento el rotor.
