¿Qué es Energía cinética?

Ejemplo 9.3 (El coche frente al peatón)

Un coche de $1300\,\mathrm{kg}$ a $100\,\mathrm{km}/\mathrm{h}$ $= 27.8\,\mathrm{m}/\mathrm{s}$ lleva $E_k = \tfrac12 \times 1300 \times 27.8^2 \approx 5.0 \times 10^{5}\,\mathrm{J}$; un peatón de $70\,\mathrm{kg}$ a $1.5\,\mathrm{m}/\mathrm{s}$, $\tfrac12 \times 70 \times 1.5^2 \approx 79\,\mathrm{J}$ — seis mil veces menos. La velocidad sale cara: de eso se encarga el cuadrado.

Ejemplo 9.5 (Un depósito elevado)

Cada metro cúbico ($1000\,\mathrm{kg}$) de agua almacenado $30\,\mathrm{m}$ arriba en un depósito guarda $1000 \times 9.81 \times 30 \approx 2.9 \times 10^{5}\,\mathrm{J}$ — unas seis décimas de la energía cinética del coche anterior. Las ciudades almacenan energía por encima de sus cabezas.

Ejemplo 18.2 (Órdenes de magnitud)

• un peatón, $70\,\mathrm{kg}$ a $1.4\,\mathrm{m}/\mathrm{s}$: $E_k = \tfrac12 \times 70 \times 1.4^2 \approx 69\,\mathrm{J}$;
• un coche, $1300\,\mathrm{kg}$ a $130\,\mathrm{km}/\mathrm{h}$ $= 36.1\,\mathrm{m}/\mathrm{s}$: $E_k \approx 8.5 \times 10^{5}\,\mathrm{J}$;
• un tren de alta velocidad, $m = 3.85 \times 10^{5}\,\mathrm{kg}$, a $320\,\mathrm{km}/\mathrm{h}$ $= 88.9\,\mathrm{m}/\mathrm{s}$: $E_k \approx 1.5 \times 10^{9}\,\mathrm{J}$;
• una bala de fusil, $8.0\,\mathrm{g}$ a $800\,\mathrm{m}/\mathrm{s}$: $E_k \approx 2.6\,\mathrm{kJ}$.

Siete órdenes de magnitud separan el paseo del tren. Y $E_k$ crece como el cuadrado de la rapidez: a $130\,\mathrm{km}/\mathrm{h}$ el coche lleva $4$ veces la energía que tiene a $65\,\mathrm{km}/\mathrm{h}$ — cuatro veces lo que sus frenos tendrán que retirar.