O que é e para que serve a energia cinética?
Você provavelmente já usou a energia cinética várias vezes, mas nem percebeu. O movimento das pessoas, objetos, e até do nosso planeta gera um tipo de energia. Essa energia pode ser usada das mais diversas maneiras. Denominada energia cinética, os físicos estudaram essa geração de energia, seus usos e aplicações.
O que é energia cinética?
A energia cinética é a energia do movimento. Um objeto que tem movimento, seja movimento vertical ou horizontal, tem energia cinética. Existem muitas formas de energia cinética – vibração (a energia devido ao movimento vibracional), rotacional (a energia devido ao movimento rotacional) e translacional (a energia devida ao movimento de um local para outro). Para simplificar, nos concentraremos na energia cinética translacional. A quantidade de energia cinética translacional (daqui em diante, a frase energia cinética se referirá à energia cinética translacional) que um objeto tem depende de duas variáveis: a massa (m) do objeto e a velocidade (v) do objeto. A equação a seguir é usada para representar a energia cinética (Ec) de um objeto.
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Ec = 0,5 • m • v²
m = massa do objeto
v = velocidade do objeto
Essa equação revela que a energia cinética de um objeto é diretamente proporcional ao quadrado de sua velocidade. Isso significa que, para um aumento de duas vezes na velocidade, a energia cinética aumentará em um fator de quatro. Para um aumento de três vezes na velocidade, a energia cinética aumentará em um fator de nove. E para um aumento de quatro vezes na velocidade, a energia cinética aumentará em um fator de dezesseis. A energia cinética depende do quadrado da velocidade. Como se costuma dizer, uma equação não é meramente uma receita para a solução de problemas algébricos, mas também um guia para pensar sobre a relação entre as quantidades.
Energia cinética é uma grandeza escalar
A energia cinética é uma grandeza escalar; não tem uma direção. Ao contrário da velocidade, aceleração, força e momento, a energia cinética de um objeto é completamente descrita apenas pela magnitude. Como trabalho e energia potencial, a unidade métrica padrão de medição para energia cinética é o Joule. Como pode estar implícito na equação acima, 1 Joule é equivalente a 1 kg * (m / s)².
1 Joule = 1 kg • m² / s²
A energia cinética é a força do movimento, e uma montanha russa é um bom exemplo dessa força em funcionamento. (Foto: Science News for Students)
Resumo de energia cinética
A energia cinética é a energia associada ao movimento dos objetos. Embora existam muitas formas de energia cinética, esse tipo de energia está freqüentemente associado ao movimento de objetos maiores. Por exemplo, a energia térmica existe por causa do movimento de átomos ou moléculas, assim a energia térmica é uma variação da energia cinética. No entanto, na maioria das vezes, a energia cinética refere-se à energia associada ao movimento de objetos maiores. Portanto, se um objeto não está se movendo, diz-se que ele tem energia cinética zero. A energia cinética de um objeto depende tanto de sua massa como de sua velocidade, com sua velocidade desempenhando um papel muito maior.
Exemplos de energia cinética
Um avião tem uma grande quantidade de energia cinética em voo devido à sua grande massa e velocidade rápida.
Uma bola de beisebol lançada por um lançador, apesar de ter uma massa pequena, pode ter uma grande quantidade de energia cinética devido à sua alta velocidade.
Um esquiador descendo uma colina tem uma grande quantidade de energia cinética devido à sua massa e alta velocidade.
Uma bola de golfe colocada em um tee antes de ser atingida tem energia cinética zero porque sua velocidade é zero.
Um asteroide caindo na Terra a velocidades incríveis possui uma enorme quantidade de energia cinética.
Um carro viajando pela estrada tem menos energia cinética do que um semi-caminhão viajando na mesma velocidade, porque a massa do carro é muito menor do que a do caminhão.
Um rio que flui a uma certa velocidade possui energia cinética porque a água tem uma certa massa e também tem velocidade.
Um inseto voador tem uma pequena quantidade de energia cinética porque sua massa e velocidade são relativamente pequenas.
Alguma dúvida sobre energia cinética ou outros tópicos? Deixem suas perguntas nos comentários e iremos ajudar nos seus estudos!
Sobre o autor
André é formado em pedagogia, já tendo dado aulas na educação infantil e atuado como professor e coordenador de cursos de inglês. Entendendo como funciona o processo de aprendizagem, decidiu escrever para o blog Múltipla Escolha onde postagens sobre aprendizado, provas, concursos, e muito mais para ajudar seus leitores a aprenderem.
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