Energia Cinética
Qualquer corpo em movimento é capaz de realizar trabalho, portanto, possui energia, que neste caso é chamada de cinética.
A unidade de medida da energia cinética, no sistema internacional, é o Joule (J), em homenagem ao cientista inglês James Prescott Joule (1818-1889).
Fórmula da Energia Cinética
Para calcular a energia cinética dos corpos, utiliza-se a equação abaixo:
Onde:
Ec: energia cinética, também pode ser representada pela letra K (J). m: massa do corpo (kg) v: velocidade do corpo (m/s)
A partir disso, conclui-se que se duplicarmos a massa de um corpo, mantendo sua velocidade, a sua energia cinética também irá duplicar.
Por outro lado, a velocidade está elevada ao quadrado, então se o seu valor duplicar e sua massa permanecer constante, a energia cinética será quadruplicada.
Exemplo
Qual a energia cinética de uma pessoa com 60 kg e que está numa velocidade de 10 m/s?
Assim, no instante considerado, a energia cinética do corpo é igual a 3000 J.
Energia Cinética e Trabalho
Para que um corpo sofra uma variação na sua velocidade, é necessário que um trabalho seja realizado sobre ele. Essa variação na velocidade do corpo faz com que sua energia cinética varie.
O teorema da energia cinética indica que a variação da energia cinética é igual ao trabalho, ou seja:
T = ∆Ec
Onde,
T: trabalho (J) ∆Ec: variação da energia cinética (J)
Exemplo
Qual o trabalho que deverá ser realizado sobre um corpo de massa igual a 6 kg, para que sua velocidade passe de 4 m/s para 20 m/s?
Solução
O trabalho é igual a variação da energia cinética. Essa variação pode ser calculada diminuindo-se o valor da energia cinética final da energia cinética inicial:
∆Ec = Ecf – Eci
Calculando os valores de Ecf e Eci, temos:
Portanto, o trabalho necessário para mudar a velocidade do corpo, será igual a 1152 J.