Energía cinética y teorema trabajo-energía
Física
Conceptos clave
- La energía cinética es la energía que tiene un cuerpo por estar en movimiento.
- Depende de la masa y del cuadrado de la rapidez.
- Es un escalar y se mide en julios (J).
- El teorema trabajo-energía la conecta con el trabajo neto.
Fórmula
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- Al duplicar la rapidez, la energía cinética se cuadruplica (va con ).
- Siempre es positiva o cero (depende de ).
Teorema trabajo-energía
- El trabajo neto sobre un cuerpo es igual a su cambio de energía cinética:
- Si el trabajo neto es positivo, el cuerpo acelera; si es negativo, frena.
- Es una vía potente para resolver sin usar aceleración ni tiempo.
Aplicación al frenado
- Al frenar, el rozamiento hace un trabajo negativo igual a la energía cinética inicial.
- La distancia de frenado crece con el cuadrado de la rapidez.
- Por eso doblar la rapidez cuadruplica la distancia de frenado.
Ejemplo resuelto
- Problema: un coche de 1000 kg va a 20 m s⁻¹. Halla su energía cinética.
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En el examen IB
- Error frecuente: olvidar el cuadrado de o el factor 1/2.
- La energía cinética depende de : pequeños cambios de rapidez la cambian mucho.
- Usa el teorema trabajo-energía para evitar calcular la aceleración.
- Comprueba unidades: en kg, en m s⁻¹ → energía en J.