Paritian

Física

Calculadora de la Energía Cinética Relativista

Energía cinética, factor de Lorentz y cantidad de movimiento de un cuerpo a una fracción importante de la velocidad de la luz, comparados con el ½mv² de Newton.

Resultados

Energía cinética (relatividad) 1,39038e+16 J
Energía cinética (Newton, ½mv²) 1,12344e+16 J
Factor de Lorentz 1,154701
Relativista ÷ clásica 1,2376
Cantidad de movimiento 173.085.256 kg·m/s
Cómo varía
Energía cinética (relatividad)Velocidad en porcentaje de la luz 0 – 95. Energía cinética (relatividad): 0 → 1,97956e+17; Energía cinética (Newton, ½mv²): 0 → 4,05563e+16Energía cinética (relatividad)Energía cinética (Newton, ½mv²)05e+161e+171,5e+172e+17020406080Velocidad en porcentaje de la luz (%)

La línea discontinua marca el valor que ha escrito.

Qué hace esta herramienta

A velocidades cotidianas el ½mv² es excelente, pero la energía cinética verdadera es (γ − 1)mc², y ambas se separan a medida que sube la velocidad: a la mitad de la velocidad de la luz el valor relativista ya es un 24 % mayor, y crece sin límite al acercarse a c, por eso ninguna cantidad de energía lleva una masa hasta la velocidad de la luz. El gráfico muestra las dos curvas separándose. Para física de partículas, indique la masa de la partícula en kilogramos (un electrón tiene unos 9,109 × 10⁻³¹ kg).

Fórmula

γ = 1 ÷ √(1 − v²/c²) · E_k = (γ − 1) m c² · p = γ m v

Variables

SímboloSignificadoUnidad
mMasakg
vpVelocidad en porcentaje de la luz%
KEEnergía cinética (relatividad)J
KCEnergía cinética (Newton, ½mv²)J
GAFactor de Lorentz—
RARelativista ÷ clásica—
PCantidad de movimientokg·m/s

Ejemplo resuelto

  • Masa1 kg
  • Velocidad en porcentaje de la luz50 %
  • Energía cinética (relatividad)1,39038e+16 J
  • Energía cinética (Newton, ½mv²)1,12344e+16 J
  • Factor de Lorentz1,154701
  • Relativista ÷ clásica1,2376
  • Cantidad de movimiento173.085.256 kg·m/s

Limitaciones

  • La fórmula supone condiciones ideales: sin pérdidas por fricción, sin resistencia del aire y sin pérdidas de rendimiento salvo que las introduzca.
  • Mezclar unidades es la causa de error más común. Convierta todos los valores a las unidades indicadas junto a cada campo antes de calcular.