Qué hace esta calculadora
Esta herramienta resuelve la ecuación clásica de la energía cinética, \(E_c = \frac{1}{2} m v^2\), para cualquiera de sus tres magnitudes — energía cinética, masa o velocidad — siempre que conozcas las otras dos. Cada campo incluye un menú desplegable de unidades, así que puedes combinar a tu gusto kilojulios, kilovatios-hora, libras o kilómetros por hora. Por dentro, todos los valores se convierten a las unidades base del SI (julios, kilogramos, metros por segundo), se aplica la fórmula y el resultado se convierte de nuevo a la unidad que hayas elegido.
Cómo usarla
Primero elige qué quieres calcular en el menú «Elige un cálculo». Si seleccionas Calcular Ec, introduce la masa y la velocidad. Para Calcular masa, introduce la energía cinética y la velocidad. Para Calcular velocidad, introduce la energía cinética y la masa. Selecciona la unidad junto a cada valor, ajusta si quieres el número de cifras significativas (o déjalo en «auto» para unos 6 dígitos) y consulta el resultado.
La fórmula explicada
La energía cinética es la energía que posee un cuerpo debido a su movimiento. La relación base es \(E_c = \frac{1}{2} m v^2\). Reordenando se obtiene $$m = \frac{2 E_c}{v^2}$$ (exige \(v \ne 0\)) y $$v = \sqrt{\frac{2 E_c}{m}}$$ (exige \(m > 0\)). Como la velocidad está elevada al cuadrado, su signo no afecta a la energía; al despejar la velocidad, la calculadora devuelve el valor (magnitud) no negativo.
Ejemplo resuelto
Un objeto de 10 kg que se mueve a 5 m/s tiene $$E_c = \frac{1}{2} \times 10 \times 5^2 = \frac{1}{2} \times 10 \times 25 = \textbf{125 J}.$$ A la inversa: con \(E_c = 125\ \text{J}\) y \(m = 10\ \text{kg}\), $$v = \sqrt{\frac{2 \times 125}{10}} = \sqrt{25} = 5\ \text{m/s},$$ es decir, 18 km/h. Y con \(E_c = 125\ \text{J}\) y \(v = 5\ \text{m/s}\), $$m = \frac{2 \times 125}{25} = 10\ \text{kg}.$$
Preguntas frecuentes
¿Por qué la velocidad no puede ser cero al despejar la masa? La fórmula de la masa divide entre \(v^2\); una velocidad nula implica energía nula, que no aporta ninguna información sobre la masa, por lo que el resultado queda indefinido.
¿Puede ser negativa la energía cinética? No. La \(E_c\) siempre es cero o positiva, así que despejar la velocidad con una energía negativa no tiene sentido físico y se rechaza.
¿Qué BTU y qué caloría se utilizan? Para la conversión de unidades se emplean el BTU medio (1055,87 J) y la caloría media (4,19002 J).
