Energía Cinética y Potencial
Calcula Ec = ½·m·v² y Ep = m·g·h con conversión de unidades y visualización energética.
Datos para el cálculo
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Resultado
Representación visual
Fórmulas de energía cinética y potencial
La energía mecánica de un objeto es la suma de su energía cinética y su energía potencial. En ausencia de rozamiento, esta suma se conserva.
Energía cinética
Ec = ½ · m · v² (julios, J)Energía potencial gravitatoria
Ep = m · g · h (julios, J) — g ≈ 9,81 m/s²Energía mecánica total (conservación)
Em = Ec + Ep = constante (sin rozamiento)Equivalencias de energía
1 kJ = 1 000 J | 1 cal = 4,184 J | 1 kcal = 4 184 J | 1 kWh = 3 600 000 J | 1 eV = 1,602 × 10⁻¹⁹ J
Preguntas frecuentes
¿Por qué la energía cinética depende del cuadrado de la velocidad?
La fórmula Ec = ½·m·v² proviene de integrar la segunda ley de Newton a lo largo del desplazamiento (teorema trabajo-energía). Al estar v elevada al cuadrado, duplicar la velocidad cuadruplica la energía cinética, y triplicarla la multiplica por nueve. Esto explica por qué los accidentes de tráfico son mucho más graves a alta velocidad.
¿Qué es el principio de conservación de la energía mecánica?
En un sistema sin fuerzas disipativas (sin rozamiento ni resistencia del aire), la energía mecánica total Em = Ec + Ep permanece constante. Cuando un objeto cae desde una altura h, toda su energía potencial (m·g·h) se convierte en energía cinética al llegar al suelo: ½·m·v² = m·g·h, de donde v = √(2·g·h).
¿Cuántos julios tiene 1 kilovatio-hora?
1 kilovatio-hora (kWh) equivale a 3 600 000 J (3,6 MJ). Es la energía consumida por un aparato de 1 000 W funcionando durante 1 hora. En el contexto de la energía cinética, un coche de 1 500 kg a 100 km/h tiene una Ec de aproximadamente 0,579 MJ ≈ 0,16 kWh.
¿Qué diferencia hay entre energía y potencia?
La energía (J) es la capacidad de realizar trabajo. La potencia (W = J/s) es la tasa a la que se transfiere o transforma esa energía. Un motor potente puede realizar el mismo trabajo que uno menos potente, pero en menos tiempo. P = E / t, o equivalentemente E = P · t.
¿Cómo se relacionan energía cinética y temperatura?
A escala microscópica, la temperatura de un gas es proporcional a la energía cinética media de sus moléculas: Ec_media = (3/2)·k·T, donde k es la constante de Boltzmann (1,38 × 10⁻²³ J/K) y T la temperatura en kelvin. A mayor temperatura, las moléculas se mueven más rápido y poseen más energía cinética.