Energia cinética

Trata-se de uma energia relacionada com o estado de movimento de um corpo. Uma grandeza escalar, a energia cinética depende da massa e do módulo da velocidade de um corpo.

Chama-se energia a capacidade de produzir trabalho, no caso particular, quando a energia está associada unicamente à velocidade v . A energia cinética será representada pela letra T, de forma que, para uma partícula de massa m que se move com a velocidade v tem-se o valor de T dado por:

A energia cinética relaciona-se à capacidade de produzir trabalho.
A energia cinética relaciona-se à capacidade de produzir trabalho.

Note que a energia cinética é diretamente proporcional ao quadrado da velocidade, de forma que nunca poderá assumir valores negativos – em consonância com a mecânica clássica, para a qual a velocidade é um número real. A unidade dimensional da energia cinética é joule. Em termos mais matemáticos, a energia cinética é uma grandeza escalar, ou seja, ela não depende da direção do movimento da partícula.

Em uma montanha russa, o trabalho pode ser calculado pela variação de energia cinética entre pontos distintos do percurso.
Em uma montanha russa, o trabalho pode ser calculado pela variação de energia cinética entre pontos distintos do percurso.

A energia cinética também se relaciona com a medida de energia trabalho (W). Seguindo o teorema do trabalho-energia cinética, a variação da energia cinética é numericamente igual o trabalho executado. Isso implica que, maior for a variação da energia cinética maior será o trabalho, e menor a variação da energia cinética menor é o trabalho. Matematicamente podemos escrever:

O trabalho pode ser definido como a variação da energia cinética.
O trabalho pode ser definido como a variação da energia cinética.

onde Tf e Ti são respectivamente a energia cinética final e energia cinética inicial. Podemos aplicar o teorema do trabalho-energia cinética em vários problemas físicos, no caso mais simples são uma partícula em queda livre e uma partícula em Movimento Circular Uniforme (MUV).

 

Referências

FEYNMAN, R., Lectures on Physic. New York: Addison Wesley, 2005.

Por Carlos Ferreira
Como referenciar este conteúdo

Ferreira, Carlos. Energia cinética. Todo Estudo. Disponível em: https://www.todoestudo.com.br/fisica/energia-cinetica. Acesso em: 15 de August de 2020.

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1. (PUC-RIO 2007) Sabendo que um corredor cibernético de 80 kg, partindo do repouso, realiza a prova de 200 m em 20 s mantendo uma aceleração constante de a = 1,0 m/s², pode-se afirmar que a energia cinética atingida pelo corredor no final dos 200 m, em joules, é:

a) 12000

b) 13000

c) 14000

d) 15000

e) 16000

2. Suponha que o jogador tenha chutado uma bola com velocidade de 72 km/h, sabendo que a massa é de 450 g, determine o valor da energia cinética.

1. [e]

Não foi informado diretamente o valor da velocidade quando o corredor atinge os 200m, mas foram dadas informações suficientes para calcular a velocidade. Primeiro vamos calcular a velocidade e depois calculamos a energia cinética usando a fórmula.

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2.

Observe que a massa foi dada em gramas e a velocidade em km/h. Antes de calcular a energia cinética, temos que converter o valor da massa para quilogramas e a velocidade para m/s. Feito isso, vamos aplicar a fórmula da energia cinética. Dividimos, então, a velocidade por 3.6, logo V = 20 m/s e a massa é 0,450 Kg. Usando a primeira equação mostrada no texto, obtemos o valor de 90 J.

 

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