La energía: Potencial y cinética ⚡

⚡ La energía ⚡

Estoy seguro que todos hemos escuchado hablar de la energía en algún punto de nuestras vidas. Por ejemplo, la solemos asociar a nuestro estado de ánimo, ya que cuando nos sentimos cansados ​​decimos que no tenemos energía. O en otros casos, las personas relacionan la energía a un concepto más místico.

Pero en este caso nos interesa hablar desde un punto de vista más científico, entonces, ¿Qué es la energía? Bueno, en ciencia esto se define como la capacidad que tiene un cuerpo para producir un cambio, este cambio puede ser un simple movimiento o algo más complejo como la deformación.

Existen muchos tipos de energía, que sirven para producir un bien que a nosotros como humanos, nos sea útil. Pero hoy nos enfocaremos en dos tipos de energía.

Energía potencial

Como sabemos para realizar un trabajo o actividad, necesitamos energía. Si un objeto está en reposo, éste tiene energía potencial. La energía potencial se refiere a la altura en la que se encuentra el objeto con respecto a un cierto punto de referencia.

La energía potencial se puede calcular, y su fórmula es la siguiente:

E p = mgh

Puede parecer un poco complicado, ¿no? Pero no lo es una vez le entiendes, y para eso tenemos que explicar a qué corresponde cada letra. 

En el anterior modelo matemático  E p correspondiente a la energía potencial, la cual se mide en Joules ( J ), cada Joule corresponde a un Newton por Metro, es decir, J = Nm

m corresponde a la masa del objeto, que en el Sistema Internacional se mide en kilogramos ( kg ).

g corresponde a la aceleración de la gravedad, que equivale a nueve punto ochenta y uno metros por segundo al cuadrado ( 9,81 m/s ² ).

h corresponde a la altura a la que se encuentra el objeto, que en el Sistema Internacional, se mide en metros ( m ).

Por si aún no te ha quedado claro que es la energía potencial, aquí te dejamos un video para que te pueda apoyar estudiando:

Energía cinética

Si el objeto está en movimiento, este tiene energía cinética y esto depende de la rapidez con la que se mueven. La expresión que sirve para calcularla es la siguiente:

E c = ½ mv²

Donde E c se refiere a la energía, que al igual que la energía potencial, se mide en Joules ( J ).

m se refiere a la masa del objeto, que según el Sistema Internacional, mide en kilogramos ( kg ).

v se refiere a la velocidad del objeto, que se mide en metros por segundo ( m/s ), y que como podemos ver, tenemos que elevar al cuadrado.

Pero si aún no te ha quedado completamente claro, aquí tienes un video para reforzar lo aprendido:

Ahora, algo muy importante que tenemos que tener en claro, es que la transformación de la energía sigue el principio de la conservación de la energía , este nos dice lo siguiente:

La energía no se crea ni se destruye, solo se transforma de una forma a otra.

Si te estás preguntando qué tiene que ver con la energía potencial y cinética, te lo explicaré con un pequeño ejemplo. Si lanzas una pelota al cielo, ésta ganará altura mediante la energía cinética que ejerciste, pero al llegar al punto más alto, la energía cinética será nula y la energía potencial estará al máximo. Al momento del descenso de la pelota, la energía potencial se reducirá poco a poco y la pelota volverá a ganar energía cinética mientras va cayendo. Esto nos dice que la energía potencial se transformó en energía cinética y viceversa. 

Otro ejemplo lo podemos imaginar si estamos en una superficie alta sosteniendo un balón, en ese punto la energía potencial estará al máximo y la energía cinética es nula. Ahora, imagina que dejamos caer ese balón, lo que va a pasar es que el objeto perderá su energía potencial y ganará energía cinética a medida que va cayendo. La energía potencial se transformó en energía cinética, cumpliendo así con el principio de la conservación de la energía.

Si quieres saber más del tema, te dejamos el siguiente enlace a continuación para que puedas reforzar lo aprendido y fortalecer tu conocimiento:

Energía cinética y potencial - Areaciencias

Fuentes:

Navarro, D., Bautista, H. & Tapia, R. (2023). Conservación de la energía y sus interacciones con la materia. Editorial ESFINGE.