Hay dos formas de energía: energía potencial y cinética. La energía potencial es la energía relativa que tiene un objeto con respecto a la posición de otro objeto. Por ejemplo, si está en la cima de una colina, tiene más energía potencial que si estuviera al pie de una colina. La energía cinética es la energía que tiene un objeto cuando se mueve. La energía cinética se puede generar debido a la vibración, rotación o traslación (movimiento de un lugar a otro). La energía cinética de cualquier objeto se puede encontrar fácilmente mediante una ecuación que usa la masa y la velocidad de ese objeto.
Paso
Parte 1 de 3: Comprensión de la energía cinética
Paso 1. Conoce la fórmula para calcular la energía cinética
La fórmula para calcular la energía cinética (EK) es EK = 0.5 x mv2. En esta ecuación, m representa la masa, que es la cantidad de materia en un objeto, y v representa la velocidad del objeto o la tasa a la que el objeto cambia de posición.
Su respuesta siempre debe escribirse en julios (J), que es la unidad de medida estándar para la energía cinética. Joule es equivalente a 1 kg * m2/s2.
Paso 2. Determine la masa del objeto
Si resuelve un problema para el que se desconoce la masa, debe determinar la masa usted mismo. El valor de la masa se puede determinar pesando un objeto en una balanza y encontrando su masa en kilogramos (kg).
- Toma la balanza. Antes de pesar sus objetos, debe bajar la balanza. Poner a cero las escalas se llama torre.
- Coloque su objeto en la balanza. Coloque lentamente el objeto en la balanza y registre su masa en kilogramos.
- Si es necesario, convierta gramos a kilogramos. Para el cálculo final, la masa debe estar en kilogramos.
Paso 3. Calcula la velocidad del objeto
Muchas veces, el problema dará la velocidad del objeto. De lo contrario, puede encontrar su velocidad usando la distancia que viaja el objeto y el tiempo que le toma al objeto recorrer esa distancia. La unidad de velocidad es metros por segundo (m / s).
- La velocidad se define de acuerdo con la ecuación como el desplazamiento dividido por el tiempo: V = d / t. La velocidad es una cantidad vectorial, es decir, tiene magnitud y dirección. La magnitud es un valor numérico que representa la velocidad, mientras que la dirección es la dirección en la que viaja la velocidad.
- Por ejemplo, la velocidad de un objeto puede ser de 80 m / so -80 m / s, dependiendo de la dirección en la que se mueva.
- Para calcular la velocidad, simplemente divida la distancia que ha viajado un objeto por el tiempo que le tomó al objeto cubrir esa distancia.
Parte 2 de 3: Calcular la energía cinética
Paso 1. Escribe la ecuación
La fórmula para calcular la energía cinética (EK) es EK = 0.5 x mv2. En esta ecuación, m representa la masa, que es la cantidad de materia en un objeto, y v representa la velocidad del objeto o la tasa a la que el objeto cambia de posición.
Su respuesta siempre debe escribirse en julios (J), que es la unidad de medida estándar para la energía cinética. Joule es equivalente a 1 kg * m2/s2.
Paso 2. Inserte la masa y la velocidad en la ecuación
Si no conoce la masa o la velocidad del objeto, entonces debe calcularlo. Suponga que conoce la magnitud de las dos variables y está tratando de resolver el siguiente problema: Determine la energía cinética de una mujer de 55 kg que corre a 3.87 m / s. Como conoce la masa y la velocidad de la mujer, puede insertar los valores en la ecuación:
- EK = 0,5 x mv2
- EK = 0,5 x 55 x (3, 87)2
Paso 3. Resuelve la ecuación
Una vez que ingrese la masa y la velocidad, puede encontrar la energía cinética (EK). Cuadre la velocidad y multiplique todas las variables. Recuerda escribir tu respuesta en julios (J).
- EK = 0,5 x 55 x (3, 87)2
- EK = 0,5 x 55 x 14,97
- EK = 411,675 J
Parte 3 de 3: Uso de energía cinética para encontrar velocidad o masa
Paso 1. Escribe la ecuación
La fórmula para calcular la energía cinética (EK) es EK = 0.5 x mv2. En esta ecuación, m representa la masa, que es la cantidad de materia en un objeto, y v representa la velocidad del objeto o la tasa a la que el objeto cambia de posición.
Su respuesta siempre debe escribirse en julios (J), que es la unidad de medida estándar para la energía cinética. Joule es equivalente a 1 kg * m2/s2.
Paso 2. Ingrese las variables conocidas
En algunos problemas, es posible que conozca la energía cinética y la masa o la energía cinética y la velocidad. El primer paso para resolver este problema es ingresar todas las variables conocidas.
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Ejemplo 1: ¿Cuál es la velocidad de un objeto de 30 kg de masa con energía cinética de 500 J?
- EK = 0,5 x mv2
- 500 J = 0,5 x 30 x v2
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Ejemplo 2: ¿Cuál es la masa de un objeto que tiene una energía cinética de 100 J y una velocidad de 5 m / s?
- EK = 0,5 x mv2
- 100 J = 0,5 x metro x 52
Paso 3. Reordena la ecuación para resolver la variable desconocida
Usando álgebra, puede encontrar el valor de una variable desconocida reordenando todas las variables conocidas a un lado de la ecuación.
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Ejemplo 1: ¿Cuál es la velocidad de un objeto de 30 kg de masa con energía cinética de 500 J?
- EK = 0,5 x mv2
- 500 J = 0,5 x 30 x v2
- Multiplica la masa por 0.5: 0.5 x 30 = 15
- Divida la energía cinética por el producto: 500/15 = 33, 33
- Raíz cuadrada para encontrar la velocidad: 5.77 m / s
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Ejemplo 2: ¿Cuál es la masa de un objeto que tiene una energía cinética de 100 J y una velocidad de 5 m / s?
- EK = 0,5 x mv2
- 100 J = 0,5 x metro x 52
- Cuadre la velocidad: 52 = 25
- Multiplicar por 0, 5: 0, 5 x 25 = 12, 5
- Divida la energía cinética por el producto: 100/12, 5 = 8 kg
