Cómo se usa
- Elija la Fórmula que necesita, por ejemplo Energía cinética: E = ½mv².
- Escriba los valores que conoce en sus casillas, por ejemplo Masa m 2 y Velocidad v 10, y deje vacía exactamente una casilla: la que quiere hallar.
- Lea el resultado en Valor calculado, y compruebe Todos los valores y Cómo se calcula.
Las fórmulas
La energía cinética es la energía que tiene un cuerpo en movimiento por el hecho de moverse. La energía potencial es la que tiene un cuerpo por su altura sobre un nivel de referencia. El trabajo es la energía que transfiere una fuerza al desplazar su punto de aplicación, y la potencia es la rapidez con que se realiza el trabajo.
energía cinética E = ½ m v²
energía potencial E = m g h
trabajo W = F d cos θ
potencia P = W ÷ t
1 J = 1 N × 1 m = 1 kg·m²/s² 1 W = 1 J/s- La energía cinética crece con el cuadrado de la velocidad: el doble de velocidad da cuatro veces la energía.
- El trabajo depende del ángulo: una fuerza perpendicular al movimiento no realiza trabajo, y una fuerza contraria al movimiento realiza trabajo negativo.
- La unidad de energía y de trabajo es el julio (J), y la unidad de potencia es el vatio (W), que es un julio por segundo.
Despejar cualquier casilla
La calculadora tiene tres casillas llenas y una vacía. Usa la fórmula para hallar la vacía: por división, cuando es un factor; por raíz cuadrada, cuando el valor está elevado al cuadrado, como la velocidad en la energía cinética; y por el arcocoseno, para el ángulo. Un valor que da un divisor cero, una raíz cuadrada negativa o un coseno mayor que 1 se indica, en lugar de mostrarse como un número.
Lo que esta calculadora no cubre
- El trabajo de una fuerza que cambia a lo largo del camino, como la de un muelle: eso necesita la integral de la fuerza a lo largo de la distancia.
- La energía de rotación y la elástica, el calor por rozamiento y la energía almacenada en una pila o en un combustible.
- Velocidades cercanas a la de la luz, en las que la fórmula ½mv² deja de ser exacta.
Ejemplo resuelto: un automóvil de 1500 kg a 20 m/s
Con la fórmula E = ½mv², m = 1500 kg y v = 20 m/s: E = ½ × 1500 × 20² = 300.000 J, es decir, 300 kJ. El automóvil tiene 300 kJ de energía cinética.
Si los frenos llevan el automóvil al reposo, esa energía la quita el trabajo de los frenos. Una fuerza de 6000 N a lo largo de 50 m hace W = 6000 × 50 × cos 180° = −300.000 J, la misma energía, con el signo que indica que la fuerza frena el automóvil.
| Magnitud | Valor |
|---|---|
| Masa m | 1500 kg |
| Velocidad v | 20 m/s |
| Energía E (calculada) | 300 kJ |
| Fuerza F, distancia d y ángulo θ | 6000 N, 50 m, 180° |
| Trabajo W (calculado) | −300 kJ |
Preguntas frecuentes
¿Cuál es la diferencia entre trabajo y energía?
El trabajo es la energía que una fuerza transfiere a un cuerpo, o le quita, al moverlo, mientras que la energía es lo que el cuerpo tiene. Una fuerza realiza un trabajo igual al cambio de energía cinética que provoca, así que ambos se miden en la misma unidad, el julio.
¿Por qué la velocidad está al cuadrado en la energía cinética?
El trabajo necesario para llevar un cuerpo del reposo a la velocidad v es la fuerza por la distancia, y la distancia necesaria crece con v². Así, la energía crece con v², y duplicar la velocidad multiplica la energía por cuatro.
¿Por qué el ángulo reduce el trabajo?
Solo la parte de la fuerza que va en la dirección del movimiento realiza trabajo, y esa parte es F cos θ. A 60° la mitad de la fuerza realiza trabajo, y a 90° ninguna.
¿En qué unidad se mide la potencia?
La potencia se mide en vatios (W). Un vatio es un julio por segundo, así que 500 J en 10 s son 50 W. Una potencia de 2,5 kW son 2500 W, y la calculadora escribe el resultado con el prefijo que corresponde.
¿Puedo escribir kWh para la energía?
Sí. Un kilovatio-hora son 3,6 millones de julios (3,6 MJ), así que 1 kWh en 1 h equivale a 1 kW. La calculadora convierte los kWh y los Wh a julios, y las horas a segundos, antes de calcular la respuesta.
¿Por qué g es 9,80665 m/s²?
Es la gravedad estándar, definida como exactamente 9,80665 m/s² por la Conferencia General de Pesas y Medidas en 1901. La gravedad en un lugar real difiere un poco de ese valor, así que la energía potencial es exacta respecto a un nivel de referencia, no absoluta.
Fuentes
- Wikipedia (en inglés): energía cinética
- Wikipedia (en inglés): energía potencial (energía potencial gravitatoria U = mgh)
- Wikipedia (en inglés): trabajo (física), W = Fs cos θ
- Wikipedia (en inglés): potencia (física), P = dW/dt
Cifras y texto revisados por última vez el martes, 10 de noviembre de 2026.