La energía cinética se refiere a la energía que hace que cualquier cosa se mueva. En este artículo, analizaremos todo en profundidad sobre cuál es el energía cinética de luz. Aquí exploraremos y encontraremos las respuestas a la lista de siguientes preguntas:
- ¿Cuál es la energía cinética de la luz?
- ¿Tiene la luz energía cinética?
- ¿Cómo encontrar la energía cinética de la luz?
- Ecuación de la energía cinética de la luz.
- ¿Cómo se encuentra la energía cinética a la velocidad de la luz?
- ¿Cómo se encuentra la energía cinética a partir del impulso?
- ¿Cómo se relacionan la energía cinética y el momento?
Créditos de imagen: Imagen de florian kurz en Pixabay
La energía es una propiedad de los elementos que puede transmitirse a otros objetos o cambiarse de diversas formas, pero no puede generarse ni destruirse. Es una cualidad de entidades que puede transmitirse a otros objetos o transformarse en otros tipos. La energía cinética es la energía asociada con el movimiento de cosas o movimientos.
Leer más sobre tipos y conceptos básicos de energía
La siguiente es la definición de energía cinética:
"La energía cinética de un objeto es la medida del trabajo que un objeto puede realizar en virtud de su movimiento".
Unidades de medida de la energía cinética:
La unidad SI de energía cinética es Joule, es decir, equivale a 1 kg.m2.s-2
La unidad de energía cinética CGS es erg.
Leer más sobre los usos de la energía cinética.
Tipos de energía cinética:
Hay cinco tipos de energía cinética como se indica a continuación
- Energía radiante
- Energía térmica
- Energia de sonido
- Energía eléctrica
- Energía mecánica
Ahora, veamos cuál es el energía cinética de la luz?
¿Cuál es la energía cinética de la luz?
La energía luminosa es un tipo de radiación electromagnética con longitudes de onda que el ojo humano puede percibir.
La energía cinética se define como la energía que hace que los objetos se muevan. Si tiene la capacidad de generar algo, se considera energía potencial. Sin embargo, es la misma energía la que se presenta de diferentes formas. En consecuencia, debido a que la luz también es solo energía en movimiento, puede denominarse "energía cinética".
¿Tiene la luz energía cinética??
Cuando la energía hace que las cosas se muevan, esto se conoce como energía cinética.
La energía luminosa es el resultado de su movimiento. Debido a que los fotones no tienen masa, su energía cinética es igual a su energía total. Entonces, la luz tiene energía cinética.
Cómo encontrar la energía cinética de la luz.?
La luz, que es una especie de radiación electromagnética, tiene energía cinética.
La energía relativista E de una partícula de masa en reposo m0 y el impulso p está dado por
E2-p2c2 = m02c4
Si la masa en reposo m0 de la partícula es cero (como en el caso de la luz, también llamada fotones),
Tenemos
E = pc op = E / c
Pero p = νE / c2
νE / c2= E / c
por lo tanto, ν = c
Muestra que la velocidad ν de una partícula de masa en reposo cero es siempre igual ac, la velocidad de la luz.
También nosotros saber que para un fotón de frecuencia ν,
E = hν
Donde h = constante de la tabla
La luz está formada por partículas con características onduladas, como los fotones. La idea de la dualidad onda-partícula se utiliza para caracterizar esta propiedad particular de la luz que parece ondulada. La longitud de onda de la luz visible varía de 400 a 700 nanómetros (nm).
Ecuación de la energía cinética de la luz.
Para calcular la energía cinética, multiplique la masa por el cuadrado de la velocidad por la constante 1/2. Esta ecuación tiene dos variables: la masa del cuerpo (m) y su velocidad (v).
Su representación clásica es la siguiente:
Ek=(1/2)mv2
Y su representación relativista está dada por,
¿Cómo se encuentra la energía cinética a la velocidad de la luz?
Si algo se mueve a la velocidad de la luz, tendrá una cantidad infinita de energía cinética, que es mayor que todo el Universo. La razón detrás de esto es que nada puede moverse más rápido o más rápido que la luz.
Según la mecánica clásica, la energía cinética de un cuerpo está determinada por la masa del cuerpo, así como por la velocidad del cuerpo.
La masa multiplicada por el cuadrado de la velocidad y multiplicada por la constante 1/2, es igual a la energía cinética. La siguiente es la ecuación:
Ek=(1/2)mv2
Dónde,
m = masa yv = rapidez (o la velocidad) del cuerpo
La siguiente ecuación describe la relación entre la energía cinética clásica de un objeto y su momento:
Ek=p2/ 2m
Donde, P = impulso
Para calcular la energía cinética de un cuerpo cuya velocidad es una gran fracción de la de la luz, se debe utilizar la relatividad especial para explicar el hecho de que el cuerpo se mueve a la velocidad de la luz. Es importante comprender cómo usar la relatividad especial en problemas que involucran partículas de alta velocidad para resolverlos.
Para dar cuenta del momento lineal en relatividad especial, debemos modificar la fórmula. La formulación relativista para el momento lineal utiliza m para la masa en reposo, vyv para la velocidad y rapidez, respectivamente, yc para la velocidad de la luz en el vacío, la expresión relativista para el momento lineal es:
p=mγv
Donde γ= factor de Lorentz
Considerando que la energía cinética de un objeto es proporcional a su momento, naturalmente vemos que la fórmula relativista para la energía cinética diferiría de su equivalente clásico. De hecho, la formulación relativista de la energía cinética es la siguiente:
La ecuación demuestra que la energía de un objeto se acerca al infinito cuando la velocidad del objeto v se acerca a la velocidad de la luz c. La conclusión es que un artículo no se puede acelerar más allá de este límite.
¿Cómo se encuentra la energía cinética a partir del impulso?
La energía cinética es la cantidad de energía que tiene cualquier material a medida que se acelera, mientras que el impulso es la cantidad de masa que tiene un elemento cuando se mueve.
Multiplicar y dividir RHS por m
Sabemos que p = mv. Sustituyendo mv en la ecuación anterior obtenemos,
¿Cómo se relacionan la energía cinética y el momento?
Existe una correlación entre la energía cinética y el momento debido a sus conexiones con la masa y la velocidad.
Usando matemáticas, la relación entre la energía cinética y la cantidad de movimiento se puede expresar como
Como resultado, podemos afirmar que la energía cinética de un cuerpo es la relación entre el momento lineal de una sustancia y su energía cinética que se está estudiando.
Debido a la relación de la energía-momento, la cantidad de movimiento aumenta directamente con la velocidad en un objeto constante, pero la energía cinética crece en proporción directa al cuadrado de la velocidad.
Entonces, aquí en este artículo, hemos estudiado qué es la energía cinética de la luz.
Lea también
- De energía cinética a energía nuclear.
- Cómo encontrar la energía interna
- Cómo diseñar sistemas de refrigeración magnéticos energéticamente eficientes
- Ejemplo de energía potencial a energía mecánica
- Ejemplo de energía radiante a energía potencial.
- Cómo medir experimentalmente la energía del punto cero
- Cómo determinar la energía en un rayo láser.
- Ejemplos de energía mareomotriz
- Cómo medir la energía térmica generada por la fricción en maquinaria
- Cómo mejorar la seguridad de la energía nuclear en los diseños de reactores
Soy Prajakta Gharat. Completé la posgrado en física en 2020. Actualmente estoy trabajando como experto en la materia en física para Lambdageeks. Intento explicar el tema de la Física fácilmente comprensible de forma sencilla.