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Energia cinética

Índice

O QUE É ENERGIA CINÉTICA

Energia cinética é a energia gerada a partir do movimento. Dessa forma, todo corpo em movimento possui energia cinética, enquanto que a energia cinética de um corpo parado é nula.

EXEMPLOS

Exemplo 01: uma bola de boliche com massa de 6 kg desliza pela pista a uma velocidade constante de 5 m/s. Nesse caso, a bola possui energia cinética de 75 J.

Exemplo 02: uma pessoa segura um objeto de 2 kg na sacada do 20° andar. Em seguida, essa pessoa solta o objeto que cai até atingir o chão. Temos três situações nesse exemplo:

  1. Inicialmente a energia cinética do objeto é nula, visto que ela está parada na mão da pessoa, entretanto possui energia potencial gravitacional;
  2. Logo após soltar o objeto, este adquire velocidade, portanto adquire energia cinética, sendo que a medida que o objeto cai a energia potencial gravitacional se transforma em energia cinética;
  3. Ao colidir com o chão, o objeto fica em repouso, logo sua energia cinética é nula, assim como a energia potencial gravitacional.

FÓRMULA DA ENERGIA CINÉTICA

A fórmula da energia cinética é a metade do produto da massa pelo quadrado da velocidade. Além disso, a fórmula da energia potencial gravitacional e elástica, bem como as fórmulas da velocidade são fundamentais para resolver os exercícios.

Fórmula da energia cinética

A unidade de medida da energia é Joule (J).

DIFERENÇA ENTRE ENERGIA CINÉTICA, POTENCIAL GRAVITACIONAL E ELÁSTICA

Energia cinética, energia potencial gravitacional e energia potencial elástica fazem parte da energia mecânica, que é a capacidade de realizar trabalho em meios físicos.

Cada energia possui suas características:

TRABALHO E POTÊNCIA

O trabalho resultante num corpo é igual à variação da energia cinética desse corpo. Esse é o teorema da energia cinética e pode ser expresso pela fórmula: Tr = ΔEC. Assim como a energia, a unidade de medida do trabalho é Joule (J).

Potência mede o tempo para realizar um trabalho, por isso é a razão do trabalho pelo tempo. Em outras palavras é a velocidade com que um trabalho é realizado. Sua unidade de medida é Watts (W).

Dessa forma, para deslocar um objeto inicialmente em repouso realizamos trabalho, sendo que a potência será dado pela rapidez que realizou o trabalho. Logo, quanto maior a potência, mais rápido o trabalho será realizado.

VÍDEO AULA

EXERCÍCIOS RESOLVIDOS

  1. Energia cinética pode ser armazenada?

    Não, uma vez que só existe energia cinética com movimento. Entretanto, é possível transformar a energia cinética em outros tipos de energia como a potencial elástica e gravitacional.

  2. Calcule a energia cinética de um veículo com velocidade de 72 km/h e massa de 800 kg.

    O primeiro passo é anotar os dados do exercício.
    m = 800 kg
    v = 72 km/h = 20 m/s
    Em seguida, aplicaremos a fórmula.
    Ec = m . v² / 2
    Ec = 800 . 20 / 2
    Ec = 8000 J

  3. Determine a velocidade, imediatamente antes de encostar no chão, de um objeto abandonado a 5 m de altura. Considere a aceleração da gravidade igual a 10 m/s².

    Como sempre, o primeiro passo é organizar os dados.
    h = 5 m
    g = 10 m/s²
    v = ?
    Para resolver, devemos considerar que é um sistema perfeito em que não há perda de energia. Dessa forma, toda a energia gravitacional será transformada em energia cinética. Por isso, igualaremos as energias.
    Ec = Epg
    m . v² / 2 = m . g . h
    v² = 2 . g . h
    v² = 2 . 10 . 5
    v² = 100
    v = 10 m/s

MATERIAL COMPLEMENTAR