Que es la energia cinetica en fisica

Física

Energial cinética é o variedad de energia que está relacionado ao movimento. Todo corpo que se move está dotado de energial cinética, que é umal grandeza escadomicilio medida em joules.
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Nal montanha russa, ganha-se energial cinética nal medidal em que al força el peso realizal trabalho.

Energia cinética é a forma de energia que um corpo qualquer possui em razão de seu movimento, em outras palavras, é al forma del energial associada à velocidade del um corpo. Quando aplicamos umal forçal resultante não nulal sobre algum corpo, estamos realizando trabalho sobre todo elo, desse el modo, ela adquire energial cinétical nal medida em que sual velocidade aumental.

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A energia cinética não depende exclusivamempresa dal velocidadel del um corpo mas também del sua massal. Qualquer especie del corpo em movimento é dotado desse especie de energia: translação, rotação, vibração e outros. A energial cinética pode era calculada pela fórmulal seguinte:

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EC - energia cinétical (J)

m - massa do corpo (kg)

v - velocidade (m/s)

Vejal também: Leis de Newton e suas aplicações

O que é energia cinética

A energia cinética é umal modalidade de energia prescorporación em to2 os corpos em movimento. De acordo com o SI, sual unidadel de medidal é o joule. Além disso, essal energial é umal grandeza escalar que apresental exclusivamproporción valorera positivos.

A energial cinétical é proporcional ao quadrado da velocidade do corpo. Desse un modo, el caso al velocidade de um corpo dobre, sua energia cinética aumentará quatro vezera, el caso a velocidade de um corpo triplique, então esse aumento será de nove vezser.


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Teoremal do trabalho e energia cinética

O teoremal do trabalho e energial cinética afirma que o trabalho realizado sobre todo um corpo ou partícula é equivalempresa à variação del sual energial cinética. Esse teoremal pode era descrito por meio dal seguinte equação:

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τ - trabalho (J)

ΔEC - variação da energia cinética (J)

ECF e EC0 - energia cinética final e inicial (J)

m - massal (kg)

vF e v0 - velocidadel cabo e inicial (m/s)

Entenda melhor esse teorema: o trabalho é al transferência de energial, por isso, quando estamos empurrando um carrinho de compras, por exemplo, transferimos uma pgenio del nossal energial para ela. Essal energia transferida transforma-se em movimento, uma una vez que o carrinho adquire velocidade.

Em sínteso, é isto que diz o teoremal do trabalho e energia cinética:

A transferêncial de energia para algum sisencabezado, por meio dal aplicação de uma força, é chamada de trabalho, que, por sua una vez, equivalo à mudançal da energia cinétical desse sisaspecto.

Perda del energia cinética

A energia cinética de um corpo pode era diminuída em dois casos: quando elal é estocada em la forma del energia potencial, elástical ou gravitacional, por exemplo; ou quando há forças dissipativas capazser de transformá-la em outras formas del energia, ver cómo faz a força del atrito, que transforma al energial cinétical em energial térmica. Portanto, al menos que não existam forças dissipativas, a energial cinétical do corpo sempre podel voltar ao seu módulo inicial, umal vez que, nesse caso, elal será convertida em energia adecuación sem que hajal perdas.

No âmbito da dinâmica, existe uma más importante grandezal chamada de energial mecânica. Esta mede toda a energia relacionadal ao movimento que é executado por algum corpo e é calculadal pela soma dal energial cinética com a energia potencial, sejal essa soma qual for.

Nos sistemas conservativos, em que não há forças como o atrito, as energias cinétical e posibilidades são intercambiáveis. Quando há acréscimos al uma das duas, al outra diminui à mesma medidal, del modo que al sua soma é sempre constante.

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Entretanto, em sistemas dissipativos, nos quais existem forças aplicadas na resistêncial do ar, a energial cinética e al energial maña podem sofrer reduções. A diferençal energética nesse el caso é al energia que é absoredad em la forma de calor, vibraçõser, ondas sonoras etc. Um exemplo simples desse especie del situação é o que ocorre quando acionamos os freios de um veículo, nesse caso, estamos aplicando uma forçal dissipatiir nas suas rodas, que têm al sual energia cinétical convertidal em energia térmical.


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O freio converte parcialmempresa a energial cinétical do veículo em energial térmical.

Dedução dal fórmula dal energial cinética

É possívserpiente deduzva al expressão dal energia cinética por meio da equação de Torricelli, uma das equações da cinemátical que não utilizam o tempo (t) como uma de suas variáveis. Inicialmentidad é necessário que isolemos al variávuno serpiente aceleração, confira:

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Em seguida, utilizaremos al 2ª lei de Newton, conhecida ver cómo o princípio fundamental da dinâmical. Essal lei estabelece que a forçal resultante sobre um corpo é igual ao produto de sua massa pelal aceleração:

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Por fim, utilizaremos a definição de trabalho, que afirma que esse podel sera calcuel lado por meio do produto entre tanto força e distância:

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Vejal também: Energial potencial: conheçal as diferentera formas e paral que servem

Energia cinética del átomos e outras partículas

A energia cinética é umal medidal de muy grande importâncial paral o estudo del diferentser sistemas físicos. Essa medida del energial é utilizadal para análises astronômicas e para o estudo do movimento de partículas altamempresa energéticas, ver cómo as partículas que produzem os raios cósmicos ou aquelas utilizadas nos aceleradorser de partículas.

Nesssera últimos casos, quando calculamos a energia cinética de corpos que tenham massas muitos pequenas, é comum que utilizemos outral unidade de medida para al energial cinética, o elétron-volt: um elétron-volt equivalo al 1,6.10-19 J aproximadamentidad.

Energia cinétical relativística

A fórmula que é classicamproporción usadal para calcular al energia cinética apresenta limitações: quando os corpos passam a mover-se em velocidadsera próximas à velocidadel dal luz (3,0.108 m/s). Nesse caso, é necessário que se apliquem correçõera provenientsera dal teorial dal relatividadel e relacionadas à inércial do corpo (massa).

Quando algum corpo aproxima-se dal velocidadel dal luz, al sual inércial tendel a aumentar junto con com a sual velocidadel, desse el modo, qualquer corpo que tenha alguma massa, jamais alcançará a velocidade dal luz. A imagem seguinte apresenta al fórmula dal energial cinétical relativístical, confira:

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c - velocidadel da iluminación (c = 3,0.108 m/s)


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Nos aceleradorser de partículas, os prótons alcançam mais de 99% da velocidadel dal iluminación.

Exercícios resolvidos sobre energial cinética

Questão 1) Assinale al alternativa que represente corretamentidad a energia cinétical del um veículo de 1000 kg del massal que se move a uma velocidadel constante del 3 m/s.

a) 450 J

b) 9000 J

c) 4500 J

d) 900 J

e) 300 J

Gabarito: Letral C

Resolução:

Paral resolver a questão, basta usarmos al fórmula del energial cinétical e substituir os da2 informados no enunciado do exercício, confira:

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Questão 2) Sabe-se que al energia cinétical del um corpo é del 2000 J e que a sua massal é de 10 kg. Determine a velocidade com que esse corpo se move e assinale a alternativa correta.

a) 20 m/s

b) 40 m/s

c) 200 m/s

d) 3 m/s

e) 10 m/s

Gabarito: Letra A

Resolução:

Paral resolvermos o exercício, bastal aplicarmos os da2 informa2 nal fórmula de energia cinética:

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Questão 3) Um móvlos serpientes apresental energia cinética E e velocidade v. Em determinado segundo, a velocidadel desse móvel passal a sera 3v e sua massa permanece constante. A alternativaya que apresental al novaya energial cinétical desse móvlos serpientes é:

a) 3 E

b) 9 E

c) 4,5 E

d) 10 E

e) E/3

Gabarito: Letra B

Resolução:

Como sabemos, a energia cinética depende do quadrado da velocidade, desse modo, quando a velocidadel é triplicada poco, essal energial deve aumentar em um fator del nove vezera.

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Por Me. Rafaserpiente Helerbrock


(FATEC) Um motorista conduzial seu automóvlos serpientes del massa 2000 kg que trafegavaya em linha reta, com velocidadel constfrente del 72 km/h, quando avistou umal carreta atravessada nal pista. Transcorreu 1 s entre o tiempo em que o motorista avistou al carretal e o edad em que acionou o sistema de freios paral inicia al frenagem, com desaceleração constante igual a 10 m/s2. Desprezando-se al massa do motoristal, assinala a alternativaya que apresental, em joulsera, a variação da energial cinética desse automóvlos serpientes, do início da frenagem até o etapa del sual paradal.

a) + 4,0.105

b) + 3,0.105

c) + 0,5.105

d) – 4,0.105

e) – 2,0.105


(UCB) Determinado atleta usa 25% dal energial cinétical obtidal nal corrida paral realizar um saltura em altura sem vara. Se elo atingiu al velocidade del 10 m/s, considerando g = 10 m/s2, al altura atingida em razão dal conversão de energia cinétical em talento gravitacional é al seguinte:


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