Energía Cinética

La energía cinética de un cuerpo (Ec)  representa el trabajo total que debe realizarse sobre ese cuerpo para que adquiera una determinada velocidad de magnitud v a partir del reposo . Es una cantidad escalar siempre positiva, independientemente de la dirección y el sentido de la velocidad. Al igual que el trabajo, su unidad es el joule (J) en el SI (Sistema Internacional), mientras que en el cgs, se emplea el ergio, la ecuación que nos permite calcular este tipo de energía es:

Fórmula de la energía cinética

Dónde:

m = masa del sistema expresada en Kg

v = magnitud de la velocidad expresada en m/s

📃 Ejercicios Resueltos de Energía Cinética

 Problema 1.- Un auto con masa de 1400 kg parte del reposo con movimiento uniforme acelerado hasta alcanzar una velocidad de 80 km/h. Determine la energía cinética del auto. 

Solución:

Lo primero que haremos será convertir la velocidad  del auto en m/s , después de eso vamos a sustituir nuestros datos en la fórmula de manera directa, ya que contamos con las unidades adecuadas para obtener el valor de nuestra energía cinética en Joules. Entonces, hacemos:

\displaystyle 80\frac{km}{h}\left( \frac{1000m}{1km} \right)\left( \frac{1h}{3600s} \right)=22.22\frac{m}{s}

Ahora sustituimos en nuestra fórmula:

\displaystyle {{E}_{c}}=\frac{1}{2}m{{v}^{2}}=\frac{1}{2}\left( 1400kg \right){{\left( 22.22\frac{m}{s} \right)}^{2}}=345,609J

La energía cinética del auto cuando está partiendo del reposo y alcanza una velocidad de 80 km/h es de 345.609 kJ. 

 Problema 2.- Calcular la energía cinética de un automóvil compacto de 1340 kg que viaja a 145 km/h ¿cuánto cambia la energía, si el conductor reduce la velocidad de 145 km/h a 80 km/h ?. 

Solución:

Antes de comenzar a realizar los cálculos en la fórmula, lo mejor es convertir las unidades en m/s.

\displaystyle 145\frac{km}{h}\left( \frac{1000m}{1km} \right)\left( \frac{1h}{3600s} \right)=40.28\frac{m}{s}

\displaystyle 80\frac{km}{h}\left( \frac{1000m}{1km} \right)\left( \frac{1h}{3600s} \right)=22.22\frac{m}{s}

Debemos de tener en cuenta que la energía cinética del auto considerando que el movimiento se inicia desde el reposo en el primer caso, y que posteriormente hay una reducción de velocidad de 145 a 80 km/h

  • Calculando la energía cinética del auto a partir del reposo.

\displaystyle {{E}_{c}}=\frac{1}{2}m{{v}^{2}}=\frac{1}{2}\left( 1340kg \right){{\left( 40.28\frac{m}{s} \right)}^{2}}=1,087,060J

  • Calculando la energía cinética del auto cuando se reduce su velocidad.

\displaystyle {{E}_{c}}=\frac{1}{2}m{{v}^{2}}=\frac{1}{2}\left( 1340kg \right){{\left( 22.22\frac{m}{s} \right)}^{2}}=330,798J

Aplicando la diferencia:

\displaystyle Ec=330,798J-1,087,060J=-756,252J

Esta energía de 756.252 kJ es equivalente al trabajo que está desarrollando el motor del auto para desplazarse con los cambios de velocidad señalados; en el segundo caso el signo menos nos indica en que cantidad se reduce la energía que suministra el motor al sistema, y en un momento determinado nos permite establecer la potencia que se requiere para mover todo el conjunto.

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    23 ¿Tienes dudas?

  1. Sherlyn dice:

    Es muy útil para las tareas

    1. Carlos Alberto dice:

      Muchas gracias por tu comentario Sherlyn!!

    2. Edward dice:

      Quiero mucho aprender con un apoyoque quiero es forzar mucho en la Física Actividades de problema

  2. jorge dice:

    ¿Cuál es la Ecinética de un pajarillo de 200 g que vuela a razón de 10m/s?

    1. Carlos Alberto dice:

      Jorge, primero debes hacer la conversión de los 200 gramos a kilogramos, es decir:

      \[200gr\left( {\frac{{1kg}}{{1000gr}}} \right) = 0.2kg\]

      Posteriormente, tienes que aplicar la fórmula:

      \[{E_c} = \frac{1}{2}m{v^2} = \frac{1}{2}\left( {0.2kg} \right){\left( {10\frac{m}{s}} \right)^2} = 10J\]

  3. yazmin dice:

    como se Determina la energía cinética que posee un cuerpo, que tiene una masa de 30 kg y que se mueve a una velocidad de 6 m/s. por favor alguien sabe.

    1. Carlos Alberto dice:

      Solo divide la masa a la mitad, que sería 15 y multiplica por 6 al cuadrado que es la velocidad o sea, 15*6 = 90 , que vendría a ser la energía 90 J

    2. Leslie dice:

      Calcula la energía cinetica de un automóvil compacto de 15000kg que viaja a 200 km/h b ¿Cuánto cambia la energía si el conductor reduce la velocidad de 100km/h a 50km/h?

  4. Arlett dice:

    ¿Cual es la energía cinética de un auto de 6 toneladas, si su velocidad es de 80 km/h?

  5. adan delgado dice:

    de verdad que si me han servido de mucho gracias

  6. Sebastián mercado dice:

    Una roca de masa de 7 kg se desliza por una colina la cuál realiza un recorrido con una energía cinética de 22 J ¿ Cuál es la velocidad con la que bajo la roca ?

  7. Zury dice:

    Calcule el trabajo realizado cuando el auto sube hasta 100m de altura por una pendiente a velocidad constante

  8. Karen dice:

    Un autobús de pasajeros de una tonelada lleva una velocidad de 80Km/h y se detiene despues de recorrer 50m. Calcular la magnitud de la fuerza que ha actuado para detenerlo

  9. Lizy dice:

    Un automovil de 2 toneladas poseen una energía de 25,000 J. Con que velocidad se mueve

  10. Santiago dice:

    Quisiera saber cómo responder este problema
    Un automóvil de la energía de 1200kg aumenta su velocidad de 54km/h a 90km/h en 0.2 minutos

  11. jeimmy dice:

    En un día nebuloso, una minivan viaja a 80 km/h por un camino recto cuando el conductor
    nota que un camión viaja adelante a 25 km/h en el mismo sentido. El conductor de la
    minivan comienza a frenar cuando el camión está 12 m adelante, desacelerando la minivan a
    8.0 m/s2, mientras el camión sigue uniformemente a 25 km/h. ¿Cuánto tiempo después de
    este instante choca la minivan con el camión? ¿Cuál es la rapidez de la minivan en el
    instante del choque?

  12. dana dice:

    Piensa en un coche y en un camión circulando a 80 km/h. ¿quién tendrá más energía cinética? ¿por qué?

  13. Perla dice:

    La energía cinética de un auto que pesa 875kg que tiene una velocidad de 30 m/s
    Calucular

  14. Cristel lara dice:

    Necesito saber los resultados de los ejercicios

  15. Sofía dice:

    ¿Cuál es la masa de un cuerpo que se desplaza a 70km/h y produce una energía cinetica de 140000 Joules?

  16. Johana Daniela dice:

    Cómo se saca el resultado de energía potencial

  17. Daniel dice:

    Un estudiante circula dentro del campus de su universidad en un monopatín eléctrico a 10 m/s,
    para evitar chocar con un profesor que se encontraba cruzando una calle, reduce su rapidez a 2
    m/s. Encontrar el trabajo efectuado por los frenos de su monopatín conociendo que el estudiante
    tiene una masa de 20 kg, suponer que la pérdida de energía cinética del monopatín es causada
    solamente por los frenos y despreciar la pérdida generada por la combustión de la gasolina

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