Qué es la energía cinética y por qué es tan importante para la seguridad y rendimiento de un coche

La energía cinética es una forma de energía que poseen los objetos en movimiento. Se calcula multiplicando la masa del objeto por el cuadrado de su velocidad. La fórmula es la siguiente:

donde:

• E_k es la energía cinética en julios
• m es la masa del objeto en kilogramos
• v es la velocidad del objeto en metros por segundo

Para entenderlo mejor, pongamos un ejemplo. Una pelota de tenis de 100 gramos que viaja a 20 metros por segundo tiene una energía cinética de 200 julios.

La energía cinética en los vehículos

La energía cinética es importante en el funcionamiento de los vehículos. Cuando un vehículo se mueve, está acumulando energía cinética.

Esta energía se utiliza para superar la resistencia al movimiento, como la resistencia del aire y la resistencia ejercida por la fricción de los neumáticos con la superficie por la que rueda el vehículo (asfalto, tierra, etc).

La energía cinética también es importante en los accidentes de tráfico. Cuando un vehículo choca con otro, la energía cinética de ambos vehículos se libera en forma de calor, sonido y deformación de los vehículos.

Cómo afectan la masa y la velocidad a la energía cinética

La masa es un factor importante en la energía cinética. A mayor masa, mayor energía cinética. Por ejemplo, un camión de 10 toneladas que viaja a 100 kilómetros por hora tiene una energía cinética 100 veces mayor que la de un coche de 1 tonelada que viaja a la misma velocidad.

La velocidad también es un factor importante en la energía cinética. A mayor velocidad, mayor energía cinética. Por ejemplo, un coche de 1 tonelada que viaja a 100 kilómetros por hora tiene una energía cinética 10 veces mayor que la de un coche de la misma masa que viaja a 50 kilómetros por hora.

Cómo influye la energía cinética en un accidente

Como ya hemos visto, los aspectos que influyen en la energía cinética son la masa y la velocidad. Esto quiere decir que, a mayor masa y/o velocidad, mayor será la energía cinética acumulada en el objeto en movimiento.

Esto, trasladado a un vehículo, quiere decir que cuanto más rápido vaya, o más pesado sea, mayores serán los efectos de un choque, tanto en el propio vehículo como en sus ocupantes.

Esta es la razón por la que, en los últimos años, se ha incidido de manera especial en las estructuras deformables de los vehículos como elemento de seguridad pasiva. Antaño, los vehículos eran muy sólidos y aguantaban mejor los impactos, sufriendo menores deformaciones ante los mismos.

Esto no se debe a que los vehículos de ahora estén peor hechos, pues son así de forma deliberada para que la carrocería y el chasis se deformen cuando se produce un impacto. Es el modo de que dichas estructuras absorban una buena parte de la energía, reduciendo así las lesiones en los ocupantes.

Los vehículos modernos incorporan estructuras deformables que absorben parcialmente los impactos y reducen las secuelas físicas de los ocupantes.

Recomendaciones para reducir la energía cinética de los vehículos

Hay varias cosas que se pueden hacer para reducir la energía cinética de los vehículos:

• Conducir a una velocidad moderada: a menor velocidad, menor energía cinética.
• Reducir el peso del vehículo: un vehículo más ligero tiene menos energía cinética.
• Instalar sistemas de seguridad, como airbags y cinturones de seguridad: estos sistemas ayudan a proteger a los ocupantes del vehículo en caso de accidente, reduciendo la energía cinética que se transfiere del vehículo al cuerpo.

Conocer cómo funciona la energía cinética es importante para entender cómo funcionan los vehículos y los riesgos que conllevan. De ese modo, tomamos mayor conciencia de la importancia de ser prudentes en la carretera.

Otras utilidades de la energía cinética en los coches

La energía cinética de los vehículos puede aprovecharse para reducir el consumo, ampliar la autonomía o conseguir más potencia.

Por ejemplo, los sistemas de frenada regenerativa son capaces de transformar la energía cinética del vehículo en energía eléctrica almacenable en una batería. Para ello, aprovechan el movimiento del cigüeñal durante las fases de desaceleración.

En competiciones como la Fórmula 1, el sistema eléctrico de los motores híbridos incorpora mecanismos de recuperación de energía denominados MGU. Estos utilizan la electricidad generada por la energía cinética para aumentar la potencia disponible para el piloto.