Explicamos o que é energia cinética. Além disso, a diferença entre energia potencial e energia cinética e alguns exemplos.
O que é energia cinética?
A energia cinética é aquela energia que possui um corpo ou sistema devido ao seu movimento.
A física a define como a quantidade de trabalho realizado por todas as forças que atuam sobre um corpo com uma determinada massa, necessário para acelerá-lo de uma velocidade inicial para outra velocidade final. Uma vez atingida esta velocidade, de acordo com a Lei da Inércia, a quantidade de energia cinética acumulada permanecerá constante, ou seja, não variará, a menos que outra força atue novamente sobre o corpo, exercendo trabalho sobre ele, alterando sua velocidade e, portanto, sua energia cinética.
energia cinética frequentemente representado pelo símbolo Ec (pode ser E+ o E–dependendo do caso), embora às vezes os símbolos também sejam usados T ó K. Geralmente é expresso em Joules (J).
É possível determinar a energia cinética de um objeto usando várias fórmulas da mecânica clássica, como: Ec = (mv2) / 2 onde eu é a massa (Kg) do objeto e v sua velocidade (m/s). Assim, 1 J = 1Kg.1m2/s2.
A cinética, como qualquer outro tipo de energia, pode ser convertida em calor e outras formas de energia.
Veja também: Energia elétrica
Energia cinética de acordo com o fenômeno em estudo
O estudo da energia cinética depende do referencial teórico exigido pelo fenômeno a ser analisado:
- Na mecânica clássica. A energia cinética depende da massa e da velocidade do corpo, que será sempre muito menor que a velocidade da luz.
- Na mecânica relativística. São estudados fenômenos nos quais a velocidade do objeto (v) está próximo da velocidade da luz (que em física é denotada pela letra c). Nestes casos, a fórmula da energia cinética é diferente do caso clássico pois, em particular, esta energia depende da relação v/c.
- Na mecânica quântica. Eventos que envolvem partículas subatômicas, como elétrons, são descritos. É uma teoria com alto grau de complexidade, onde grandezas físicas (incluindo energia cinética) são descritas com funções de onda, que representam probabilidades.
Diferença entre energia potencial e energia cinética
A energia cinética (Ec) e energia potencial (Ep), adicionado, compõem a energia mecânica (Eeu) de um objeto ou sistema. No entanto, distinguem-se porque enquanto o primeiro diz respeito a corpos em movimento, o segundo tem a ver com a quantidade de energia acumulada dentro de um objeto em repouso.
Em outras palavras, a energia potencial depende de como o objeto ou sistema está posicionado em relação ao campo de forças ao seu redor, enquanto a energia cinética tem a ver com os movimentos que realiza.
Existem três tipos de energia potencial:
- Energia potencial gravitacional. Está ligado à altura em que os objetos se encontram e à atração da gravidade sobre eles.
- Energia potencial elástica. Tem a ver com a tendência de certos objetos recuperarem a sua forma original, uma vez que foram forçados a abandoná-la por uma força externa (por exemplo, molas).
- Energia potencial elétrica. É definido como o trabalho negativo realizado pela força eletrostática para mover uma carga de uma posição inicial para uma posição final.
Veja mais: Energia potencial
Exemplos de energia cinética
Alguns exemplos onde a existência de energia cinética é confirmada podem ser:
- Jogue uma bola no ar. Aplicamos força a uma bola para lançá-la ao ar, deixando-a cair devido à gravidade. Ao fazê-lo, adquirirá energia cinética que, quando outro jogador a parar, terá de compensar com trabalho de igual magnitude, se quiser pará-la e retê-la.
- Um carro de montanha-russa. O carro de uma montanha-russa de um parque de diversões terá energia potencial até o momento em que começar a cair, e sua velocidade e massa lhe conferem energia cinética crescente. Esta última será maior se o carro estiver cheio do que se estiver vazio (já que haverá maior massa).
- Derrubar alguém no chão. Se corrermos em direção a um amigo e nos atirarmos sobre ele, a energia cinética que ganhamos durante a corrida vencerá a inércia do seu corpo e o derrubaremos. Na queda, ambos os corpos somarão sua energia cinética conjunta e será finalmente o solo que interromperá o movimento.