Na mecânica clássica, a energia cinética de um objeto é a energia que ele possui por estar em movimento.
Definição de energia cinética: a quantidade de trabalho necessária para acelerar um corpo de uma determinada massa a uma determinada velocidade. Essa energia será constante enquanto a velocidade do corpo for mantida.
Dependendo do movimento, podemos distinguir dois tipos:
A energia cinética translacional, na qual o objeto descreve uma trajetória linear.
A energia cinética rotacional, na qual o objeto gira sobre si mesmo.
O joule (J) é a unidade SI de energia,
Qual é a fórmula da energia cinética?
A equação da energia cinética é a seguinte:
Onde:
m é a massa em quilogramas (kg)
v é a velocidade expressa em metros por segundo (m / s)
A energia cinética relativística é bem aproximada pelo clássico quando a taxa é muito menor do que a velocidade da luz.
A fórmula para a energia cinética rotacional de um corpo girando em um eixo é a seguinte:
Onde:
Ix: Momento de inércia.
ω: A velocidade angular (a rapidez com que um objeto gira ou gira em relação a outro ponto).
A energia cinética total é igual à soma das duas equações.
Qual é a relação entre energia cinética e energia potencial?
Na natureza, existem muitas formas de energia. A energia não pode ser criada ou destruída, mas pode ser transformada de um tipo para outro.
Um caso particular são esses dois tipos de energia: a soma das duas é a energia mecânica.
Energia potencial é a energia mecânica associada à localização de um corpo dentro de um campo de força, por exemplo, a força da gravidade.
Se um objeto está a uma certa altura, ele tem energia potencial gravitacional (que depende da elevação). Se o deixarmos, ele perde energia potencial e se transforma em energia cinética (energia de movimento).
Exemplos de energia cinética
Podemos observar este tipo de energia no dia a dia:
1.- Homem em um skate
Um homem em um skate experimenta energia cinética. Um skatista com maior massa corporal irá adquirir maior energia, e aquele cujo skate permite que ele ande em velocidades mais altas.
2.- Bola lançada
Ao imprimir nossa força em uma bola em repouso, nós a aceleramos o suficiente para que ela percorra a distância entre um colega e nós. Assim, estamos dando a ele energia cinética que então, ao enfrentá-lo, nosso parceiro deve contrabalançar com um trabalho de igual ou maior magnitude.
3.- Uma montanha-russa
Um carrinho de montanha-russa (objeto em movimento) ganha velocidade à medida que cai e aumenta de velocidade. Momentos antes de iniciar a descida, o treinador terá energia potencial e não cinética. Ainda assim, uma vez que o movimento começa, toda a energia potencial se torna cinética e atinge seu ponto máximo assim que termina a queda.
Essa energia será mais incrível se o carrinho estiver cheio de pessoas do que vazio (terá mais massa).
4.- Ciclismo
Um ciclista que está no ponto de partida, sem exercer nenhum tipo de movimento, possui um coeficiente de energia cinética equivalente a zero. No entanto, quando você começa a pedalar, essa energia aumenta. Assim, quanto maior a velocidade, maior a energia cinética.
Uma vez que chega o momento de frear, o ciclista deve desacelerar e exercer forças opostas para desacelerar a bicicleta e se estabelecer em um coeficiente de energia igual a zero.
5.- Centrais de geração hidrelétrica.
A energia hidrelétrica utiliza grandes cachoeiras ou quedas de rios, que garantem um fluxo constante de água em movimento. As usinas hidrelétricas geram energia elétrica devido à energia cinética contida no impacto da água nas turbinas.
