La energía cinética se relaciona con el movimiento y la energía potencial es la que se asocia con la posición en un sistema. La energía en general es la capacidad para hacer un trabajo.
Ambas representan dos formas principales de energía existente. Otra energía es una distinta versión de energía cinética o potencial o una combinación de ambas
Energía cinética
Es el tipo de energía que está relacionada con el movimiento. Cualquier cosa que se esté moviendo tiene energía cinética.
En el sistema internacional (SI), la unidad de energía cinética es el jouje (J), al igual que la del trabajo. Un joule corresponde a 1 kg.m2/s2.
Fórmula para calcular la energía cinética
La energía cinética (Ek) se calcula utilizando la fórmula:
Ek= ½ m. v2,
Donde:
- m corresponde a la masa del objeto y
- v a la velocidad del objeto.
De esta fórmula se deriva que la energía cinética depende de la cantidad de masa y de la velocidad. Un automóvil a la misma velocidad que un camión contiene menos energía cinética,
Ejemplos de energía cinética
En la actualidad hay diversos ejemplos de la utilización de energía cinética.
El boliche
Consiste en donde una persona lanza una bola entre 3 y 7 kg con la finalidad de tumbar 10 pinos, basada en la energía cinética que lleva la bola, esta depende de su masa y de velocidad que lleva.
El viento
Es aire en movimiento, la energía cinética por el movimiento del aire se convierte en energía eléctrica a través de las turbinas eólicas.
La energía térmica
Es energía cinética asociada con el movimiento microscópico de las partículas en el sistema. Cuando se calienta el agua o cualquier otro objeto aumenta la energía cinética por transmisión de calor.
Energía potencial
Es el tipo de energía que se relaciona a la posición referente dentro de un sistema. La posición de un cuerpo con otro son dos magnetos separados que poseen energía potencial entre sí.
En el SI, la unidad de energía potencial es el jouje (J), al igual que la energía cinética. Un joule corresponde a 1 kg.m2/s2.
Fórmulas para calcular la energía potencial
La energía potencial gravitacional es la energía correspondida a la posición del cuerpo con respecto a la superficie de la Tierra:
EPg= m.g.h,
Donde:
- m es la masa del objeto (kilogramos).
- g es la constante de aceleración gravitacional de la Tierra (igual a 9,8 m/s2).
- h es la distancia (altura en metros) entre la Tierra y el cuerpo.
La fórmula para la energía potencial elástica es igual a:
Eel=½ kx2
Donde:
- k es la constante de fuerza del resorte
- x es la medida del deslizamiento del resorte de un punto inicial hasta otro final.
Cuando la distancia es cero, es porque el resorte no se ha estirado, la energía potencial elástica es igual a 0.
Ejemplos de energía potencial
En las fuentes que se utilizan para adquirir energía, muchas dependen de la energía potencial.
La energía almacenada en las represas
El agua acumulada en reservorios elevados, por ejemplo en las represas tiene energía potencial gravitacional. El agua al bajar convierte su energía potencial en energía cinética, apto de realizar un trabajo en las turbinas que están en el fondo de la represa. Estas turbinas brindan electricidad que se expande a la red de distribución eléctrica de ciudades, pueblos entre otros.
Resortes
Cuando un resorte es estirado o reducido, guarda una cantidad de energía en forma de energía potencial elástica. Cuando se libera el resorte la energía potencial acumulada se convierte en energía cinética.
Arco y flecha
Es un ejemplo de la transformación de la energía potencial elástica en energía cinética. Cuando se estira la cuerda del arco se realiza un trabajo que se guarda como energía potencial en la cuerda estirada. Al soltar la cuerda, la energía potencial de la cuerda se convierte en energía cinética y posteriormente se transfiere a la flecha.
Electricidad
Es un tipo de energía potencial fija por la posición de las cargas en un sistema (el campo eléctrico).
Diferencia entre Energía Cinética y Potencial
| Energía cinética | Energía potencial | |
| Definición | Energía relacionada con el movimiento. | Energía asociada con la posición en un método. |
| Unidades SI | Joule, 1J = kg.m2/s2 | Joule, 1J = kg.m2/s2 |
| Fórmula | Ek= ½ m. v2 |
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| Etimología | Del griego kinetikos: Estar en movimiento. | Del latín potis: capaz, posible. |
| Tipos |
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| Dependencia | Cantidad de masa y velocidad. | Cantidad de masa y altura (gravitacional). |