3

Energia Cinética (Ec)

É a energia que um corpo (partícula, sistema) tem quando está em movimento.

Por exemplo, quando uma bola tem uma velocidade v, tem também uma energia cinética Ec.


Com esta energia, a bola é capaz de realizar trabalho sobre outro corpo, deslocando-o.

Para determinarmos a energia cinética Ec que a um corpo possui,  precisamos conhecer a sua massa m e a sua velocidade v:




No sistema internacional de unidades (S.I.), a massa m deve estar em quilogramas (kg), e  a velocidade em metros por segundo (m/s).

No S.I., a unidade de energia é a mesma do trabalho, o joule (J).

Perceba que a velocidade v, assim como a energia cinética Ec do corpo depende do referencial a partir do qual são feitas as medidas.


Exemplo 1

Um automóvel tem massa de 1000kg e velocidade de 72km/h (20m/s). Qual a sua energia cinética?



Se este carro colidir com outro(s), poderá realizar um trabalho de até 200000J. Ou seja, durante  o curto intervalo de tempo em que acontece a colisão provocará o deslocamento do(s) outro(s) carro(s) (fará trabalho), dando-lhe(s) também movimento, e consequentemente também energia cinética.

No vídeo abaixo, o ônibus em movimento (com certa energia cinética) realiza trabalho sobre um automóvel que estava parado no semáforo, deslocando-o, movendo-o. Veja que quase fez também "trabalho" sobre o pedestre também (quase o atropelou).





Tanto o movimento de translação quanto de rotação  têm energia cinética

Podemos compreender a partir de agora que a energia eólica corresponde à energia cinética do ar em movimento (vento). A energia hídrica corresponde à energia do movimento ou fluxo d'água. 


Teorema da energia cinética


Quando um corpo está sob a ação de uma força F, ou uma  resultante de forças FR, deslocando-o,  o trabalho W realizado corresponde exatamente a variação da sua energia cinética, ou seja, a diferença entre a energia cinética final (Ecf) e a energia cinética inicial (Eci).

W =Ecf  Eci

ou

W  ΔEc


Exemplo 2


Se a velocidade de um corpo de 2,0kg varia de 36km/h para 72km/h, o trabalho total realizado sobre o corpo é de:


a) 20J     b) 40J     c) 100J     d) 200J     e) 300J



Como a velocidade do corpo variou, significa que uma força (ou uma resultante de forças) atuou sobre ele, sendo assim, o trabalho dessa força corresponderá à variação da sua energia cinética. Perceba que não precisamos conhecer o valor desta força, tampouco o deslocamento que o corpo sofreu, ou ainda o ângulo entre a força e o deslocamento.



Devemos lembrar que:






Assim, pelo teorema da energia cinética:






Resposta:
e) 300 J


topo

Voltar Avançar







3