¿Qué es la energía mecánica? Definición y ejemplos

24 Septiembre 2021 - Actualizado 16 Enero 2024

La energía mecánica es una de las formas más fundamentales de energía en el universo físico, crucial en múltiples campos, desde la ingeniería hasta la física. Pero, ¿qué es exactamente?

La energía mecánica es la que está relacionada con el movimiento de los cuerpos y su posición. Se calcula en base a la suma de la energía cinética y la energía potencial.

La energía mecánica puede observarse en innumerables situaciones cotidianas. Por ejemplo, cuando pedaleas una bicicleta, estás convirtiendo tu energía mecánica en movimiento. Lo mismo sucede en sistemas más complejos, como los motores de los automóviles, donde la energía mecánica se utiliza para propulsar el vehículo.

¿Cómo se produce la energía mecánica?

La energía mecánica es una forma de energía que resulta de la combinación de la energía cinética y la energía potencial. Se produce en sistemas donde se encuentran en movimiento o tienen la capacidad de moverse.

Un ejemplo claro de esto es cuando lanzamos una pelota al aire: al principio, cuando está en nuestras manos, posee energía potencial; y en el momento en que la lanzamos y se mueve, esta energía se convierte en cinética.

Por tanto, la fórmula de la energía mecánica es la siguiente:

Em = Ep + Ec

La energía mecánica es fundamental en múltiples aplicaciones del día a día, desde la generación de electricidad hasta el funcionamiento de vehículos y maquinarias. Comprender cómo se produce y se transforma nos ayuda a entender mejor el mundo que nos rodea y las leyes físicas que lo gobiernan.

Tipos de energía mecánica

Dentro de la energía mecánica, existen principalmente dos tipos: energía cinética y energía potencial.

  1. Energía Cinética: Es la energía que tiene un cuerpo debido a su movimiento. Depende de la masa del objeto y de su velocidad. Por ejemplo, un coche en movimiento tiene energía cinética; cuanto más rápido va y cuanto más pesa, mayor es su energía cinética.
  2. Energía Potencial: Esta forma de energía está relacionada con la posición o configuración de un objeto. Un ejemplo clásico es una manzana colgando de un árbol. Mientras está colgando, tiene energía potencial debido a la gravedad; cuando cae, esta energía potencial se convierte en cinética.

A su vez, la energía mecánica puede dividirse en varios tipos, como los siguientes:

Entender estos tipos de energía mecánica es esencial para aplicaciones prácticas en ingeniería, diseño de máquinas, y en el desarrollo de tecnologías más eficientes y sostenibles.

Ejemplos de energía mecánica

Podemos encontrar infinidad de ejemplos de energía mecánica, sin embargo hay varios que nos pueden servir para identificar claramente esta energía o cómo se produce.

Energía mecánica en una planta hidroeléctrica

En una planta hidroeléctrica la energía mecánica proviene del agua que cae en cascada y se aprovecha para poner en movimiento unas turbinas. Ese movimiento es el que permite generar electricidad.

Molinos de viento y energía mecánica

Un ejemplo tradicional de energía mecánica. En este caso la energía del viento hace que las aspas giren y se transforma en energía mecánica que, vinculada a un sistema, se convierte en energía eléctrica.

Una pelota en movimiento

Pongamos el ejemplo de una pelota sobre una superficie. Aquí tiene energía potencial por su altura con respecto al suelo. Si se pone en movimiento y se cae de la mesa, esa energía se convertirá en energía cinética. La suma de ambas será constante y se podrá identificar como la energía mecánica.

Motores eléctricos y energía mecánica

En el día a día, los motores eléctricos los utilizamos constantemente, desde el de una lavadora hasta en un patinete eléctrico.

Estos elementos pueden convertir energía eléctrica en energía mecánica, normalmente en energía cinética rotacional.