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Energía Cinética

Energía Cinética

En la nota del día de hoy vamos a hablar de la energía cinética. Vamos a trata de poner luz sobre el concepto y especialmente sobre sus principales características. Vamos a tratar de comentarles cuáles son los beneficios de este tipo de energía y cómo podemos hacer para conseguir aprovecharla en nuestra vida cotidiana. Es importante que hablemos de la importancia de encontrar fuentes de energía alternativas para nuestro futuro.

Se trata de una forma de energía que comúnmente se la conoce como energía de movimiento. Entonces, cuando hablamos de la energía cinética de un objeto cualquiera, estamos haciendo referencia a la energía que se produce generada por sus movimientos. Al mismo tiempo esta depende de la masa y la velocidad del objeto.

Energía Cinética

Cuando hacemos referencia a la energía cinética, solemos usar las abreviaciones “Ec” o también “Ek”. Si por otro lado queremos expresarnos con su fórmula, vamos a escribir: Ec= ½ mv².

Por otro lado,este tipo de energía se mide en Julios (J), mientras que la masa se mide en kilogramos y la velocidad en metros sobre segundos.

El concepto de energía cinética

Este tipo de energía se vincula con otros conceptos de física. Entre ellos podemos mencionar la fuerza y la energía por ejemplo.

Es importante que tengamos en cuenta que solo podemos denominar cinética a la energía cuando un objeto se encuentra en movimiento y, al chocar con otro pueda moverlo. De esta manera se genera un trabajo. Por otro lado, la fuerza puede definirse como la capacidad que un cuerpo tiene de dañar a otro.

Cuando un cuerpo entró en movimiento, el mismo puede conservar su energía cinética. Esto ocurre excepto si se le aplica al mismo cuerpo un trabajo negativo o contrario a la energía que se ha aplicado antes. Esto puede generar que el cuerpo regrese a su estado inicial o estado de reposo.

Características de la energía cinética

Este tipo de energía se encuentra en muchas cosas. De hecho podemos decir que podemos generarla a partir de otras energías. Pero también podemos afirmar que otras formas de energía pueden convertirse en cinética. Podemos afirmar que esto es así, porque el movimiento es la base para que la gran mayoría de las fuentes de energía se ponga en marcha.

Si hablamos por ejemplo de un objeto como el carro de una montaña rusa, el análisis es bastante claro. Cuando el mismo se encuentra en el fondo de su trayectoria, alcanza energía cinética. La misma se convierte en energía potencial gravitacional cuando el carro empieza a elevarse.

La cinética es también la responsable de permitir que las hélices se muevan como lo hacen y de esta manera se genere electricidad por ejemplo. La energía hidráulica generada a través del agua también implica su participación.

En síntesis podemos mencionar algunas de las características más importantes de este tipo de energía.

Primero debemos mencionar que se genera por el propio movimiento de un cuerpo. Además es importante tener en cuenta que la misma se va incrementando a medida que la velocidad lo hace.

Por otro lado, este tipo de energía es mayor cuanto mayor sea la masa que entra en movimiento y la genera. Incluso puede ser transformada en calor o en otros tipos de energía.

Energía Cinética

¿Para qué sirve?

La energía cinética nos da la posibilidad de generar cambios que se encuentran vinculados con la velocidad. Al mismo tiempo, como ya dijimos, la misma puede convertirse en otro tipo de energía. En este sentido podemos mencionar a la lumínica, a la energía hidráulica o eólica.

Nos permite generar electricidad a partir de la fuerza del movimiento, y de esta manera conseguimos poner en funcionamiento una gran cantidad de artefactos cotidianos que utilizamos a diario.

El movimiento y la masa del objeto que genera el movimiento son la clave. Como dijimos antes, a mayor movimiento y a mayor masa, mayor es la energía que puede conseguirse.

Tipos de energía cinética

No hay un solo tipo de energía cinética. En principio podemos mencionar dos, pero ambas pueden combinarse, y actuar en conjunto. También pueden transformarse unas en otras de manera instantánea.

Por un lado tenemos la de traslación y rotación, mientras que por el otro tenemos la molecular. Vamos a desarrollar con un poco más de detalle cada una de ellas.

Energía cinética de traslación y rotación

En primer lugar tenemos la energía de traslación y rotación.

Este tipo de energía se presenta cuando las partes de un objeto respetan una misma dirección. En este caso podemos mencionar a modo de ejemplo un cuerpo suspendido que cae. Este convierte su energía gravitacional en cinética traslacional. Al mismo tiempo, la energía de rotación es aquella que se presenta cuando las partes de un objeto giran.

Entonces, podemos resumir los movimientos de un cuerpo rígido en los siguientes:

  1. Traslación. El mismo sucede cuando todos los puntos del objeto se mueven en trayectorias paralelas. La velocidad del punto sólido es la misma que la velocidad del centro de masas.
  2. Rotación. La velocidad de un punto del sólido es proporcional la radio de la circunferencia que describe, y su dirección es tangente a dicha circunferencia.
  3. Traslación pura. Se presenta cuando el cuerpo cambia de posición sin modificar su orientación. Esto quiere decir que todos los puntos del cuerpo sufren el mismo desplazamiento.
  4. Rotación pura. En este caso tenemos un cuerpo que cambia su orientación mientras se mueve. De esta manera todas las partículas que lo conforman tienen trayectorias circulares con dentro en el eje de rotación. Así lo que sucede es que el centro de rotación se mantiene fijo, respecto a un sistema de referencia fijo en tierra.
Energía Cinética

Energía cinética molecular

Este segundo tipo de energía, la molecular, se presenta en las moléculas de la materia. A temperaturas normales, las moléculas se encuentran en contante movimiento y a gran velocidad.

La teoría cinético-molecular se basa en tres postulados fundamentales:

  1. En primer lugar, la sustancia, materia o lo que compone los cuerpos está formada por partículas pequeñas.
  2. Entre las partículas que conforman un cuerpo existen espacios vacíos, lo que permite que estas se muevan.
  3. Las partículas tienen interacción entre ellas. Así, cuando se las quiere separar las mimas se atraen, mientras que cuando se las quiere unir las mismas se repelen.
  4. Finalmente podemos agregar que las partículas se encuentran en contante movimiento.
Un cuerpo rígido puede tener dos movimientos simultáneos uno de traslación y otro de rotación. El movimiento más general de un cuerpo rígido, se puede considerar como una combinación de traslación y rotación.

Cómo crear electricidad con nuestro movimiento

Cuando hablamos de electricidad, almacenar energía cinética no es ciertamente el modo más eficiente para generarla. Pero sí podemos decir que es la manera más adecuada de aprovechar toda la energía que generamos. Aunque nos parezca inimaginable en cierto punto, con nuestros movimientos diarios podemos cargar prácticamente todos los dispositivos que utilizamos a diario, como por ejemplo el celular o la PC.

A raíz de esto podríamos concluir que la industria tecnológica, que estos últimos años se ha centrado en la extensión de la duración de las baterías, está desaprovechando la energía que nosotros mismos podemos generar. Si las investigaciones giraran más en torno a saber cómo aprovechar nuestros movimientos diarios para generar electricidad, todo sería ciertamente más eficiente, en particular nosotros.

Cómo generar energía mientras se camina

Algunos estudios han demostrado que el movimiento de nuestras piernas es el más adecuado para capturar energía. De esta manera empresas como IBM habla de unas mochilas que logran capturar el movimiento vertical que se genera mientras caminamos o corremos, y la convierten en electricidad.

Hoy en día estas cuestiones se han convertido en uno de los centros de estudio por parte de muchas de las empresas de tecnología. Esto se debe a que la energía cinética que genera cualquier cuerpo en movimiento puede ser recolectada y convertida en electricidad. Lo mejor de todo es que esto puede lograrse por medio de técnicas que ya son conocidas.

Sin embargo, la mayor conciencia de los usuarios y la mejora del equipamiento relacionado con deportes de aventura lideran un cambio cada vez más perceptible en el que destacan los aparatos y cargadores cinéticos.

Queda todavía mucho terreno que explorar en este sentido. Pero no podemos dejar de lado que hoy en día buscar fuentes de energía alternativa es uno de los puntos más importantes. No solo por el bienestar del planeta y de quienes lo habitamos, sino que las maneras más tradicionales de obtención de energía, como los combustibles fósiles, no son infinitos. Esto último genera que no sea la mejor idea seguir explotándolos de manera indiscriminada como se lo ha hecho hasta ahora.

Las formas de energía alternativa, en especial si hablamos de energías limpias, son lo que necesitamos para nuestro futuro. No solo son más “sanas” para todos, sino que además son muy económicas.

Esto ya es una realidad, muchas empresas están haciendo estudios e investigaciones para desarrollar dispositivos compatibles con estas ideas. Así que podemos decir que vamos por un buen camino. Los conocimientos están, solo queda ponerlos en práctica para poder finalmente aprovechar sus resultados.