Energía cinética, fórmulas y aplicaciones

En términos genéricos, la energía se define como la capacidad de producir un trabajo. Entre esos trabajos o cambios experimentados por la materia, la energía cinética es la asociada al movimiento, definiéndose como el trabajo necesario para acelerar un cuerpo desde el reposo hasta alcanzar cierta velocidad. Ese trabajo depende, entre otros factores, de la masa del cuerpo. En un sistema físico dado, la energía cinética se suma a la energía potencial (relacionada a la posición del cuerpo) para formar la energía mecánica, capaz de producir movimiento.

La velocidad y aceleración del cuerpo se logran mediante la aplicación de una fuerza. Cuanto más tiempo actúa esta fuerza, mayor es la velocidad y, por ende, también lo es su energía cinética. Al obtenerse la energía mediante la aceleración, ésta se mantiene salvo que su velocidad cambie. El cuerpo regresa a su estado de reposo original cuando se aplica un trabajo negativo de igual magnitud a la energía cinética.

Existen fórmulas para calcular la velocidad y aceleración, que permiten resolver diversos problemas de la energía cinética. Entre ellas, es clave la fórmula de la velocidad como la variación de la distancia en función del tiempo: cuanto menos tiempo se tarda en recorrer una distancia, mayor es la velocidad.

Como ocurre con todas las fuentes energéticas, la energía cinética puede obtenerse mediante la transformación de otras energías, como ocurre con la energía química de los alimentos que nuestro organismo utiliza para moverse.

Del mismo modo, el movimiento y la aceleración pueden transformarse para producir otras energías, como la eléctrica. Los ejemplos más claros son la energía eólica, por acción del viento, y la hidráulica, por los movimientos del agua. La energía cinética es entonces fundamental como vía para el desarrollo de energías sustentables y renovables, no basadas en los procesos de combustión.