Generado el: 17 de junio de 2026, 17:25

Calculadora de Energía Cinética Rotacional

Datos de entrada

modeCalcular energía
Momento de inercia0,5 kg·m²
Velocidad angular10 rad/s
Energía cinética rotacional25 J

Generado con OneCalc · https://onecalc.app/es/physics/rotational-kinetic-energy

Física

Calculadora de Energía Cinética Rotacional

Calcula la energía cinética de un cuerpo en rotación con KC = ½Iω². Introduce dos cualesquiera de los tres valores —energía, momento de inercia y velocidad angular— y la calculadora despeja el tercero.

mode

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kg·m²

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Energía Cinética Rotacional

Un volante de inercia girando, una muela de afilar en marcha, una rueda rodando —todos almacenan energía por el simple hecho de rotar. Esa energía es la energía cinética rotacional, y sigue una fórmula que refleja la familiar 12mv2\tfrac{1}{2}mv^2 del movimiento rectilíneo. Esta calculadora halla el valor desconocido entre la energía, el momento de inercia y la velocidad de giro.

La fórmula

KC=12 I ω2,KC = \tfrac{1}{2}\,I\,\omega^2,

donde II es el momento de inercia (el sustituto rotacional de la masa) y ω\omega es la velocidad angular en radianes por segundo. Despejando se obtienen las dos formas inversas que la calculadora también resuelve:

I=2 KCω2,ω=2 KCI.I = \frac{2\,KC}{\omega^2}, \qquad \omega = \sqrt{\frac{2\,KC}{I}}.

Como ω\omega entra al cuadrado, duplicar la velocidad de giro cuadruplica la energía almacenada —la misma dependencia pronunciada que hace de los volantes de alta velocidad tan eficaces como acumuladores de energía.

Ejemplo resuelto

Una rueda con momento de inercia I=0,5 kg⋅m2I = 0{,}5\ \text{kg·m}^2 girando a ω=10 rad/s\omega = 10\ \text{rad/s}:

KC=12 I ω2=12×0,5×102=25 J.\begin{aligned} KC &= \tfrac{1}{2}\,I\,\omega^2 \\ &= \tfrac{1}{2} \times 0{,}5 \times 10^2 \\ &= 25\ \text{J}. \end{aligned}

La velocidad angular debe estar en radianes

La fórmula supone que ω\omega está en radianes por segundo. Si conoces la velocidad en revoluciones por minuto, convierte con

ω=rpm×2π60≈rpm×0,10472.\omega = \text{rpm} \times \frac{2\pi}{60} \approx \text{rpm} \times 0{,}10472.

Así, 60 rpm60\ \text{rpm} equivalen exactamente a 2π≈6,283 rad/s2\pi \approx 6{,}283\ \text{rad/s}. También puedes seleccionar rpm como unidad de entrada y la calculadora realiza la conversión.

Rodadura: dos energías a la vez

Un objeto que rueda sin deslizar tiene a la vez energía cinética traslacional y rotacional:

KCtotal=12mv2+12Iω2.KC_\text{total} = \tfrac{1}{2}mv^2 + \tfrac{1}{2}I\omega^2.

Por eso una bola y un aro soltados juntos por una rampa no llegan al mismo tiempo: el aro, con mayor momento de inercia, dedica más energía al giro y llega más lento, independientemente de la masa o el radio.

Dónde se aplica

La energía cinética rotacional fundamenta el almacenamiento de energía en volantes de inercia, el frenado regenerativo que recupera la energía de giro de un vehículo, el diseño de turbinas y cigüeñales, y los límites de operación segura de cualquier maquinaria de alta velocidad —donde la energía almacenada es exactamente la que se libera si la pieza falla.

Preguntas frecuentes (FAQ)

¿Cuál es la fórmula de la energía cinética rotacional?

Un cuerpo en rotación almacena KC = ½Iω², donde I es el momento de inercia y ω la velocidad angular en radianes por segundo. Es el análogo rotacional exacto de ½mv² del movimiento lineal, con I en el papel de la masa y ω en el de la velocidad. Un cuerpo que a la vez traslada y gira tiene ambas energías, que se suman.

¿Cómo se relaciona la energía rotacional con la energía lineal?

Comparten la misma forma. El movimiento lineal usa masa m y velocidad v; la rotación usa momento de inercia I y velocidad angular ω. Una rueda que rueda, por ejemplo, tiene energía traslacional ½mv² de su centro de masa más energía rotacional ½Iω² de su giro —por eso un objeto que rueda baja por un plano inclinado más despacio que uno que desliza.

¿Qué es la velocidad angular?

La velocidad angular ω es la rapidez con que se barre un ángulo, medida en radianes por segundo. Una vuelta completa son 2π radianes, por lo que la fórmula necesita radianes, no grados ni revoluciones. Si conoces la velocidad de rotación en rpm, cambia la unidad y la calculadora realiza la conversión automáticamente.

¿Cómo se convierten rpm a rad/s?

Multiplica las rpm por 2π/60 ≈ 0,10472. Por ejemplo, 60 rpm equivalen exactamente a 2π rad/s ≈ 6,283 rad/s, y 3000 rpm equivalen a unos 314 rad/s. También puedes seleccionar rpm como unidad de entrada y la calculadora hace la conversión automáticamente.

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