Diferencia entre energía cinética y energía potencial

La capacidad de realizar un trabajo se llama energía. Esta energía se puede almacenar en varias formas. La energía es una de las cantidades físicas porque es proporcional a la masa de un objeto. La capacidad del cuerpo para empujar o jalar una fuerza natural, como la gravedad, determina cuál es esa energía. La energía es omnipresente y existe en muchas formas, las dos más comunes de las cuales se conocen como energía potencial y energía cinética. Aunque la forma en que interactúan con el mundo físico es muy diferente, hay ciertos aspectos que se complementan entre sí. Pero para entender cómo funcionan, primero debes entender qué son y qué es la energía. Cuando un objeto está en reposo, se dice que el cuerpo tiene energía potencial. En otro caso, cuando un objeto se mueve, se dice que tiene energía cinética.

La energía potencial tiende a afectar sólo cuando los objetos del entorno se convierten en otras formas de energía. Se cree que una roca en la cima de un acantilado es un ejemplo de un cuerpo con energía potencial. Cuando un objeto cae, tiene energía cinética. La energía almacenada en el cuerpo debido al levantamiento se llama energía potencial de la gravedad. Algunos objetos, como las cascadas, contienen energía cinética y potencial. La altura de la cascada es una de las bases de la energía potencial, y el movimiento del agua es una de las bases de la energía cinética. Las propiedades de un cuerpo determinan la energía que contiene. Cuando un objeto se mueve, la energía potencial se está convirtiendo en energía cinética. A diferencia de la energía potencial, la energía cinética se puede transferir de un objeto a otro durante una colisión.

Energía cinética 

La energía se debe al movimiento de los objetos conocida como energía cinética. La energía de la presión del aire puede hacer que la energía potencial acumule gravedad o elasticidad en otros catalizadores. La energía muscular es la energía del ejercicio. Cuando la operación se realiza en la instalación, la aceleración, la energía de movimiento del objeto aumenta. El factor más importante que define la energía cinética es la masa del objeto que se está considerando y considerando el movimiento (medición a la velocidad).

Aunque la masa es una medida universal, el movimiento de un objeto puede ocurrir de varias maneras, incluida la rotación sobre un eje, la oscilación, la traslación o una combinación de estos y otros movimientos.

La energía cinética tiene tres subcategorías: vibración, rotación y traslación.
La energía cinética de una vibración es causada naturalmente por la vibración de un objeto. Cuando los objetos chocan entre sí por objetos en movimiento, se produce energía cinética rotacional.

Fórmula de la energía cinética

KE = 1/2mv ²

Donde, m = masa (kg) y v = velocidad (m/s).

Energía potencial 

En física, la energía potencial se expresa como energía potencial gravitatoria. La gravedad es quizás el elemento más importante de la física porque es el fundamento de la teoría general de la relatividad, sobre la cual se basan todos los mundos modernos. La energía potencial es uno de los tipos importantes de energía en el universo. Es un poco difícil de entender intuitivamente, pero es muy simple. Una forma de energía que potencialmente puede realizar un trabajo pero que no ejerce una fuerza activa sobre otro objeto. La energía potencial se encuentra en la posición de un objeto, no en el movimiento de un objeto. Es la energía del lugar. 

Fórmula de la energía potencial gravitatoria 

ancho = metro × gramo × altura = mgh 

Donde, m = masa (kg) 

g = aceleración debida al campo gravitatorio (9,8 m/s ² ) 

h = altura (m) 

La energía potencial elástica se puede encontrar usando la fórmula,

U = 1/2kx ²

Donde k = constante de fuerza del resorte 

x = longitud del tramo (m) 

Unidad de energía = Joule (J).

Algunos ejemplos de energía potencial y cinética.

La definición de energía potencial y cinética puede ser bastante simple, pero aún no es fácil decir que cualquier tipo de forma de energía en la que las formas de energía se encuentran en un objeto o proceso en particular.

• Planeta : El movimiento de los planetas alrededor del sol y otras estrellas de la galaxia es la acción de la energía cinética. Debido a que son atraídos por objetos grandes en el centro de sus respectivas órbitas, caen hacia el centro de masa debido a su fuerte gravedad. Esto da lugar al movimiento orbital y todo movimiento es una forma de energía cinética.
• Banda de goma: una banda de goma se puede clasificar en energía potencial y energía cinética según el estado de la banda. Cuando la banda elástica se estira, se llena de energía potencial. Cuando se libera, gana energía cinética. Esto es especialmente cierto si la banda de goma lleva otros objetos, como piedras lanzadas con hondas.
• Ríos y Lagos: Funcionan estrictamente como energía cinética. El agua está en constante movimiento y cada movimiento genera constantemente energía cinética. El único caso en que los ríos pueden tener energía potencial es cuando se construyen represas y la energía se almacena en embalses artificiales para ser utilizada junto con represas hidroeléctricas cuando sea necesario.

Diferencia entre energía cinética y energía potencial 

	Energía cinética	Energía potencial
1.	La energía cinética es un tipo de energía presente en el cuerpo debido a sus propiedades cinéticas.	La energía potencial es un tipo de energía que existe en el cuerpo debido a las propiedades de un estado.
2.	Se puede pasar fácilmente de un cuerpo a otro.	No puede ser entregado de un cuerpo a otro.
3.	Los determinantes de la energía cinética son la velocidad o la velocidad y la masa.	Los factores determinantes son la altura/distancia y la masa.
4.	El agua que fluye es un ejemplo de energía cinética.	El agua en una colina es un ejemplo de energía potencial.
5.	Esto tiene que ver con la naturaleza.	No es relativo a la naturaleza.

Ejemplos de preguntas

Pregunta 1: ¿Las baterías son energía cinética o potencial? 

Responder:

Una batería es una forma de energía química en la que la energía se almacena en los enlaces de las moléculas contenidas en el ácido de la batería en su núcleo. En otras palabras, una batería es una forma de energía potencial en la que se clasifica toda la energía química. 

Pregunta 2: ¿La energía cinética puede ser negativa? Explique.

Respuesta :

La fórmula general de la energía cinética es 1/2 mv ² . De acuerdo con esto, como la masa nunca puede ser negativa y aquí la velocidad ‘v’ es el cuadrado y siempre da un término no negativo, por lo que la energía cinética no puede ser negativa.

Pregunta 3: En una carrera a pie, un niño que pesa 20 Kg corre a una velocidad de 2 m/s. Calcular la energía cinética del niño.

Solución:

Dado: masa(m) = 20Kg

Velocidad (v) = 2m/s

Energía cinética (EC) = 1/2 mv ²

EC = 1/2 × 20 × (2) ²

KE = 40 Kgms ^-2 .

Pregunta 4: Una caja de 30 Kg de masa se almacena a una altura de 10 m. Calcular la energía potencial de la caja. Considere el valor de la aceleración debida a la gravedad (g) = 10 m/s ² .

Solución: 

Dado: Masa(m) = 30Kg

Altura (h) = 10 m y g = 10 m/s ² .

Energía potencial = mgh

PE = 30 × 10 × 10

PE = 3000 Kgm ² s ^-2 .

Pregunta 5: Indique si la energía del sonido es cinética o potencial.

Responder:

El sonido es lo que la mayoría de nosotros percibimos como una forma cinética, pero puede considerarse como dos formas de energía al mismo tiempo. La energía sonora en el aire producida por ondas longitudinales que producen el movimiento de las moléculas de gas es cinética. Los sólidos y los líquidos, que transmiten el sonido más lejos que el aire, tienen energía cinética y potencial.

Pregunta 6: Calcula la altura de un objeto cuya energía potencial es de 2000 Kgm ² s ^-2 y su masa es de 20 Kg. Considere el valor de la aceleración debida a la gravedad (g) = 10 m/s ² .

Solución: 

Dado: PE = 2000 Km ² s ^-2

Altura(h) = 10 m y g = 10 m/s

Energía potencial = mgh

2000 = 20 × 10 × hora

h = 2000/20 × 10

h = 10 m.

Pregunta 7: Un objeto se mueve con una velocidad de 4 m/s y tiene una masa de 15 kg. Calcula la energía cinética de ese objeto.

Solución:

Dado: Masa (m) = 15 Kg

Velocidad (v) = 4 m/s.

Energía cinética = 1/2 mv ²

EC = 1/2 × 15 × (4) ²

KE = 120 kgm ² s ^-2 .