Energia cinética

Energia cinética

Energia cinética

A energia cinética é a energia contida em um corpo devido a estar em movimento. A energia cinética é a quantidade de trabalho necessária para acelerar um corpo de uma determinada massa a uma certa velocidade (linear ou rotacional). Essa energia obtida durante a aceleração permanecerá inalterada, desde que esse corpo não altere sua velocidade.

Na mecânica clássica, a energia cinética linear (sem rotação) de um objeto de massa m viajando na velocidade v é ½ · m · v2. Na mecânica relativista é uma boa aproximação somente quando a velocidade é muito menor que a velocidade da luz.

A unidade de medida da energia cinética no sistema internacional de unidades é joule (J).

Transformação de energia

A energia pode se manifestar de várias formas, incluindo energia química, energia térmica, radiação eletromagnética, energia gravitacional, energia elétrica, energia elástica, energia nuclear e energia de repouso. Todos esses tipos de energia podem ser classificados em duas classes principais: energia potencial e energia cinética. A energia cinética é a energia do movimento de um objeto. A energia cinética pode ser transferida entre objetos e transformada em outros tipos de energia.

Exemplos de transformação de energia cinética

A energia de um tipo pode ser transformada em energia de outro tipo. Para entender esse aspecto, um exemplo será útil. Um motorista usa a energia química fornecida pela combustão da gasolina em um motor térmico para acelerar a moto até certa velocidade. Em uma superfície nivelada, esta velocidade pode ser mantida sem trabalho adicional, exceto para superar a resistência do ar e fricção com o ar e entre os elementos do motor. A energia química foi convertida em energia cinética, a energia do movimento, mas o processo não é completamente eficiente e produz calor dentro do motor.

Em certo ponto, o piloto poderia usar essa velocidade para escalar uma inclinação até que a bicicleta permaneça alguns metros mais alto. Neste ponto, toda energia cinética tornou-se energia potencial. Se o piloto deseja aproveitar a descida para recuperar a velocidade, neste momento a energia potencial estará se convertendo novamente em energia cinética.

Uma vez que a energia cinética depende da velocidade, este tipo de energia depende do quadro de referência do observador. A velocidade da motocicleta não é o mesmo do ponto de vista do motorista (neste caso seria zero), o de um observador que o observa ao lado da estrada ou a de um astronauta que o observa de um carro Na direcção oposta .

A energia cinética pode mudar de um objeto para outro. Este efeito pode ser observado no momento em que uma bola de bilhar atinge outra bola de bilhar que estava em repouso: a parte (ou a totalidade) da energia cinética da primeira bola é transferida para a segunda bola.

História da energia cinética

A origem do adjetivo cinético vem da palavra grega kinesis, que significa movimento. A dicotomia entre energia cinética e energia potencial remonta aos conceitos de atualidade e potencialidade de Aristóteles.

A primeira relação entre energia de massa e velocidade na mecânica clássica foi desenvolvida por Gottfried Leibniz e Johann Bernoulli, que descreveu a energia cinética como a força viva. Mais tarde, Gravesande de Willem, da Holanda, forneceu provas experimentais dessa relação. Ao deixar cair pesos de alturas diferentes em um bloco de argila, Gravesande de Willem determinou que sua profundidade de penetração era proporcional ao quadrado de sua velocidade de impacto. Emilie du Châtelet reconheceu as implicações do experimento e publicou uma explicação.

Os termos energia cinética e trabalho em seus significados científicos atuais remontam a meados do século XIX. O primeiro a entender isso foi Gaspard-Gustave Coriolis, que em 1829 publicou o artigo intitulado Du Calcul de l'Effet des Machines, no qual esboça a matemática da energia cinética. William Thomson, mais tarde, Lord Kelvin, é creditado com o termo "energia cinética".

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Última revisão: 30 de agosto de 2017

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