Energía cinética

Al pedalearla, la bicicleta se mueve y, si lo hace, entonces tiene energía de movimiento. A este tipo de energía se le llama cinética y se simboliza como E_{c}.

La energía cinética depende de la masa y de la velocidad del objeto debida al movimiento. Por ejemplo, una canica que rueda a 1 \, \text{m/s} y choca con un vidrio no lo rompe, pues tiene poca energía cinética. Sin embargo, si es una bola de boliche, con una masa mucho mayor y que se mueve a 1 \, \text{m/s}, sí lo rompería, pues tiene una gran energía cinética.

La energía cinética también depende de la velocidad del objeto. Como se describió, la canica que rueda a 1 \, \text{m/s} no rompe el vidrio, pero si la misma canica, de masa pequeña, se desplaza a 25 \, \text{m/s}, sin duda romperá el vidrio al chocar contra él.

La energía cinética de una bicicleta, o de cualquier objeto en movimiento, se calcula al multiplicar un medio de la masa en kilogramos (kg) por su velocidad en metros sobre segundos (m/s) al cuadrado. Para ello, se emplea esta fórmula:

E_{c} = \frac{1}{2} m v^{2}

Al igual que todos los tipos de energía, la cinética tiene como unidad el Joule (J). Por ejemplo, un ciclista y su bicicleta, con una masa total de 83 \, \text{kg} y una rapidez de 5.5 \, \text{m/s}, tienen una energía cinética de 1255.375 \, \text{J}, de acuerdo con el siguiente cálculo:

E_{c} = \frac{1}{2}(83 \, \text{kg})(5.5 \, \text{m/s})^{2} = 1255.375 \, \text{J}

En este caso, la masa del sistema (ciclista-bicicleta) no cambia, es 83 \, \text{kg}, pero sí puede variar su velocidad, por lo que la energía cinética del sistema aumenta si la velocidad es mayor o disminuye si ésta es menor.

La energía que tiene un sistema u objeto debido a su movimiento se llama energía cinética y depende de su masa y velocidad.