Conceito de Energia Cinética

Conceito de Energia Cinética – Energia cinética, forma de energia que um objeto ou uma partícula tem em razão de seu movimento. Se o trabalho, que transfere energia, é feito em um objeto pela aplicação de uma força líquida, o objeto acelera e, assim, ganha energia cinética. A energia cinética é uma propriedade de um objeto ou partícula em movimento e depende não apenas de seu movimento, mas também de sua massa. O tipo de movimento pode ser translação (ou movimento ao longo de um caminho de um lugar para outro), rotação em torno de um eixo, vibração ou qualquer combinação de movimentos.

A energia cinética translacional de um corpo é igual a metade do produto de sua massa, m, e o quadrado de sua velocidade, v ou 1 / 2mv2.

Esta fórmula é válida apenas para velocidades baixas a relativamente altas; para partículas de velocidade extremamente alta, produz valores que são muito pequenos. Quando a velocidade de um objeto se aproxima da velocidade da luz (3 × 108 metros por segundo, ou 186.000 milhas por segundo), sua massa aumenta e as leis da relatividade devem ser usadas. A energia cinética relativista é igual ao aumento da massa de uma partícula sobre a que ela tem em repouso multiplicada pelo quadrado da velocidade da luz.

A unidade de energia no sistema de metro-quilograma-segundo é o joule. Uma massa de dois quilos movendo-se a uma velocidade de um metro por segundo (pouco mais de duas milhas por hora) tem uma energia cinética de um joule. No sistema de centímetro-grama-segundo, a unidade de energia é o erg, 10-7 joule, equivalente à energia cinética de um mosquito em voo. Outras unidades de energia também são utilizadas, em contextos específicos, como a unidade ainda menor, o elétron-volt, na escala atômica e subatômica.

Para um corpo em rotação, o momento de inércia, I, corresponde à massa, e a velocidade angular (ômega), ω, corresponde à velocidade linear ou translacional. Consequentemente, a energia cinética rotacional é igual a metade do produto do momento de inércia e do quadrado da velocidade angular, ou 1 / 2Iω2.

A energia cinética total de um corpo ou sistema é igual à soma das energias cinéticas resultantes de cada tipo de movimento.

Energia cinética, balas e colisões – Conceito de Energia Cinética

A energia é uma noção fundamental na física e aparece em uma variedade de formas, tais como: energia cinética, energia potencial, energia térmica e energia elétrica. A energia cinética é particularmente importante em nossa vida diária e é um excelente exemplo de uma relação quadrática.

A diferença entre momentum e energia – Conceito de Energia Cinética

Um tanto simplista, o momento de uma partícula em movimento é uma medida de quanto impulso ela tem; enquanto a energia cinética é uma medida de quanto dano ela pode causar. Isso explica por que os artistas marciais praticam socos rápidos. Com um pequeno aumento na velocidade de um soco, o poder de dano aumenta quadraticamente.

Esta é também a razão pela qual as balas são tão mortais, mesmo que sejam relativamente leves; eles têm alta velocidade. As balas de fuzil normalmente têm duas ou três vezes a velocidade das balas de pistola, de modo que mesmo com o mesmo tamanho, as energias das balas de fuzil estão entre quatro e nove vezes a energia das balas de pistola, tornando-as correspondentemente mais mortais.

A Lei de Conservação de Energia é uma irmã da Lei de Conservação do Momento, que implica que, em uma colisão entre um número de diferentes partículas de velocidades e massas variáveis, o momento total também é conservado. No entanto, existem algumas grandes diferenças: com destaque que o Momentum não muda para outra coisa, mas a energia pode assumir muitas formas diferentes, e o momento tem um aspecto direcionado, diferente da energia.

Se você disparar uma arma, a lei de Conservação da Momentum diz que o momento da bala é exatamente igual, mas oposto na direção, ao recuo da arma. No entanto, a energia da bala é muito mais do que a energia da arma: no que diz respeito à energia, a energia da explosão química é transformada na energia combinada de bala e arma, juntamente com o calor e o ruído. (Conceito de Energia Cinética).