{"id":64522,"date":"2016-07-18T13:52:39","date_gmt":"2016-07-18T13:52:39","guid":{"rendered":"http:\/\/cms.portalsaofrancisco.com.br\/?p=64522"},"modified":"2021-01-14T11:32:38","modified_gmt":"2021-01-14T13:32:38","slug":"energia-cinetica","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/lab.fabricadelandings.com.br\/portalsaofrancisconovo\/ciencias-da-natureza\/fisica\/energia-cinetica","title":{"rendered":"Energia Cin\u00e9tica"},"content":{"rendered":"

Defini\u00e7\u00e3o de Energia Cin\u00e9tica<\/strong><\/p>\n

Na f\u00edsica, a\u00a0energia cin\u00e9tica<\/strong>\u00a0\u00e9 a energia da massa associada ao movimento. Se um objeto est\u00e1 se movendo, diz-se que tem energia cin\u00e9tica.<\/p>\n

A\u00a0energia cin\u00e9tica\u00a0<\/strong>de um objeto \u00e9 a energia que ele possui devido ao seu movimento.<\/p>\n

Pode ser o movimento de objetos grandes (energia cin\u00e9tica macrosc\u00f3pica) ou o movimento de pequenos \u00e1tomos e mol\u00e9culas (energia cin\u00e9tica microsc\u00f3pica).<\/p>\n

A energia cin\u00e9tica macrosc\u00f3pica \u00e9 uma energia de “alta qualidade”, enquanto a energia cin\u00e9tica microsc\u00f3pica \u00e9 mais desordenada e de “baixa qualidade”.<\/p>\n

Um objeto que tem movimento – seja movimento vertical ou horizontal – tem energia cin\u00e9tica.<\/p>\n

Existem muitas formas de energia cin\u00e9tica – vibracional (a energia devido ao movimento vibracional), rotacional (a energia devido ao movimento rotacional) e translacional (a energia devido ao movimento de um local para outro)<\/p>\n

A\u00a0energia cin\u00e9tica<\/strong>\u00a0\u00e9 a energia gerada porque algo est\u00e1 se movendo – quanto mais r\u00e1pido est\u00e1 indo, mais energia cin\u00e9tica tem.<\/p>\n

O que \u00e9 cin\u00e9tica?<\/strong><\/p>\n

A\u00a0cin\u00e9tica<\/strong>\u00a0\u00e9 um ramo da mec\u00e2nica cl\u00e1ssica que se concentra nos movimentos de v\u00e1rios corpos e nas for\u00e7as que podem atuar tanto nos corpos em movimento quanto nos corpos em repouso.<\/p>\n

Algumas pessoas confundem o termo com \u201ccinem\u00e1tica<\/strong>\u201d, porque as duas palavras soam semelhantes e ambas t\u00eam a ver com a ci\u00eancia do movimento.<\/p>\n

A\u00a0cinem\u00e1tica<\/strong>, no entanto, \u00e9 exclusivamente focada no movimento de v\u00e1rios corpos, sem abordar as for\u00e7as que podem influenciar o movimento.<\/p>\n

Na verdade, a pr\u00f3pria \u201ccin\u00e9tica\u201d \u00e9 um termo desatualizado. Os cientistas preferem dizer “din\u00e2mica anal\u00edtica” ou simplesmente “din\u00e2mica”. Seja l\u00e1 como voc\u00ea o chame, \u00e9 a pedra angular da mec\u00e2nica cl\u00e1ssica, explicando como e por que as coisas se movem dessa maneira.<\/p>\n

A f\u00edsica newtoniana \u00e9 uma parte importante do estudo da cin\u00e9tica, e v\u00e1rios outros ramos da f\u00edsica e da mec\u00e2nica foram utilizados nesse campo.<\/p>\n

A ci\u00eancia do movimento na forma de cinem\u00e1tica se ap\u00f3ia em algumas leis bem definidas, como o conceito de que um objeto em movimento tende a permanecer em movimento. A\u00a0cin\u00e9tica<\/strong>\u00a0expande essas leis, acrescentando alguns princ\u00edpios adicionais que ajudam a explicar o que acontece quando for\u00e7as externas atuam sobre um objeto.<\/p>\n

Este ramo da mec\u00e2nica cl\u00e1ssica reconhece o fato de que muitas coisas podem influenciar o resultado de uma s\u00e9rie de eventos, desde o fato de um objeto ser largado ou arremessado, at\u00e9 os obst\u00e1culos que o objeto encontra em seu caminho para um destino.<\/p>\n

Existem in\u00fameras aplica\u00e7\u00f5es pr\u00e1ticas para a cin\u00e9tica. As montadoras, por exemplo, usam-no para prever o resultado de colis\u00f5es e para projetar carros que proteger\u00e3o seus ocupantes tanto quanto poss\u00edvel.<\/p>\n

Eles tamb\u00e9m testam suas teorias em instala\u00e7\u00f5es de teste de colis\u00e3o controladas para ver se sua ci\u00eancia estava correta.<\/p>\n

Os f\u00edsicos usam seu conhecimento desse campo para seguir os padr\u00f5es dos corpos celestes e fazer previs\u00f5es sobre seus movimentos futuros. Muitas pessoas est\u00e3o inconscientemente cientes das leis da cin\u00e9tica, porque as usam diariamente, seja jogando um garfo sujo na pia do outro lado da cozinha ou projetando pontes.<\/p>\n

Os qu\u00edmicos tamb\u00e9m usam o termo de uma forma ligeiramente diferente da dos f\u00edsicos e engenheiros.<\/p>\n

Em qu\u00edmica, este termo se refere \u00e0 taxa e ao progresso das rea\u00e7\u00f5es qu\u00edmicas. Para reduzir a confus\u00e3o, em qu\u00edmica \u00e9 frequentemente referido como qu\u00edmica ou cin\u00e9tica de rea\u00e7\u00e3o, para deixar claro que a qu\u00edmica est\u00e1 em discuss\u00e3o. Como a din\u00e2mica, a cin\u00e9tica qu\u00edmica tem uma s\u00e9rie de implica\u00e7\u00f5es para a vida di\u00e1ria, al\u00e9m de estar envolvida em conceitos te\u00f3ricos abstratos.<\/p>\n

O que \u00e9 energia cin\u00e9tica?<\/strong><\/p>\n

\"\"Os passageiros da montanha russa experimentam energia cin\u00e9tica enquanto descem<\/strong><\/p>\n

A energia extra que um objeto possui quando est\u00e1 em movimento \u00e9 conhecida como\u00a0energia cin\u00e9tica<\/strong>.<\/p>\n

Esse movimento pode ser em qualquer dire\u00e7\u00e3o poss\u00edvel e existem v\u00e1rios tipos diferentes de movimento pelos quais um objeto pode se mover.<\/p>\n

A energia cin\u00e9tica tamb\u00e9m pode ser descrita como a quantidade de trabalho necess\u00e1ria para que o objeto acelere de um estado de repouso at\u00e9 sua velocidade atual.<\/p>\n

A quantidade dessa energia que um objeto pode ter \u00e9 descrita simplesmente como uma magnitude e n\u00e3o representa sua dire\u00e7\u00e3o de viagem.<\/p>\n

A equa\u00e7\u00e3o matem\u00e1tica usada para descrever a energia cin\u00e9tica de um objeto n\u00e3o girat\u00f3rio \u00e9 a seguinte:<\/strong>\u00a0KE = 1\/2 * m * v&sup2<\/p>\n

Na equa\u00e7\u00e3o acima, KE \u00e9 a energia cin\u00e9tica do objeto, enquanto m representa sua massa ev sua velocidade, ou velocidade. O resultado ao qual um n\u00famero pode chegar \u00e9 descrito em joules, que s\u00e3o a unidade de trabalho. O que a equa\u00e7\u00e3o diz \u00e9 que a energia cin\u00e9tica de um objeto \u00e9 diretamente proporcional ao valor de sua velocidade ao quadrado. Por exemplo, se a velocidade de um objeto dobra, isso significa que sua energia cin\u00e9tica aumentar\u00e1 quatro vezes mais; se a velocidade triplicar, aumentar\u00e1 nove vezes e assim por diante.<\/p>\n

A equa\u00e7\u00e3o anterior descreveu a energia cin\u00e9tica em termos da mec\u00e2nica cl\u00e1ssica, o que significa que o objeto \u00e9 r\u00edgido e seu movimento \u00e9 simplificado. Esse tipo \u00e9 conhecido como movimento translacional, em que um objeto simplesmente se move de um ponto a outro. Existem outras maneiras pelas quais um objeto pode se mover, em que o c\u00e1lculo de sua energia cin\u00e9tica pode ser mais complexo, incluindo movimento vibracional e movimento rotacional. Tamb\u00e9m h\u00e1 casos em que os objetos interagem e podem transferir essa energia entre si.<\/p>\n

Muitos objetos em movimento simult\u00e2neo t\u00eam o que se chama de energia cin\u00e9tica de um sistema, em que a quantidade total de energia \u00e9 igual \u00e0 soma de cada um dos objetos individuais.<\/p>\n

As equa\u00e7\u00f5es para c\u00e1lculo desta energia tornam-se mais complexas com a energia rotacional e vibracional, e quando existe um sistema de objetos com v\u00e1rios tipos de movimento ou objetos n\u00e3o r\u00edgidos.<\/p>\n

Da mesma forma, seu c\u00e1lculo tamb\u00e9m se torna muito mais complicado quando aplicado \u00e0 mec\u00e2nica qu\u00e2ntica e outros tipos de f\u00edsica moderna.<\/p>\n

O que \u00e9 teoria cin\u00e9tica?<\/strong><\/p>\n

A\u00a0teoria cin\u00e9tica<\/strong>\u00a0\u00e9 uma teoria cient\u00edfica sobre a natureza dos gases. A teoria tem muitos nomes, incluindo teoria cin\u00e9tica dos gases, teoria cin\u00e9tico-molecular, teoria da colis\u00e3o e teoria cin\u00e9tico-molecular dos gases.<\/p>\n

Ele explica as propriedades observ\u00e1veis e mensur\u00e1veis, tamb\u00e9m chamadas macrosc\u00f3picas, dos gases em termos de sua composi\u00e7\u00e3o e atividade molecular.<\/p>\n

Enquanto Isaac Newton teorizou que a press\u00e3o de um g\u00e1s \u00e9 devido \u00e0 repuls\u00e3o est\u00e1tica entre as mol\u00e9culas, a teoria cin\u00e9tica afirma que a press\u00e3o \u00e9 o resultado de colis\u00f5es entre as mol\u00e9culas.<\/p>\n

A\u00a0teoria cin\u00e9tica\u00a0<\/strong>faz v\u00e1rias suposi\u00e7\u00f5es sobre os gases. Primeiro, um g\u00e1s \u00e9 feito de part\u00edculas muito pequenas, cada uma com massa diferente de zero, movendo-se constantemente de maneira aleat\u00f3ria.<\/p>\n

O n\u00famero de mol\u00e9culas em uma amostra de g\u00e1s deve ser grande o suficiente para compara\u00e7\u00e3o estat\u00edstica.<\/p>\n

A\u00a0teoria cin\u00e9tica<\/strong>\u00a0assume que as mol\u00e9culas de g\u00e1s s\u00e3o perfeitamente esf\u00e9ricas e el\u00e1sticas, e que suas colis\u00f5es com as paredes de seu recipiente tamb\u00e9m s\u00e3o el\u00e1sticas, o que significa que elas n\u00e3o resultam em nenhuma mudan\u00e7a na velocidade. O volume total das mol\u00e9culas de g\u00e1s \u00e9 insignificante em compara\u00e7\u00e3o com o volume total de seu recipiente, o que significa que h\u00e1 um amplo espa\u00e7o entre as mol\u00e9culas.<\/p>\n

Al\u00e9m disso, o tempo durante a colis\u00e3o de uma mol\u00e9cula de g\u00e1s com a parede do recipiente \u00e9 insignificante em rela\u00e7\u00e3o ao tempo entre as colis\u00f5es com outras mol\u00e9culas. A teoria ainda se baseia na suposi\u00e7\u00e3o de que quaisquer efeitos relativ\u00edsticos ou da mec\u00e2nica qu\u00e2ntica s\u00e3o desprez\u00edveis e que quaisquer efeitos das part\u00edculas de g\u00e1s entre si s\u00e3o desprez\u00edveis, com exce\u00e7\u00e3o da for\u00e7a exercida pelas colis\u00f5es. A temperatura \u00e9 o \u00fanico fator que afeta a energia cin\u00e9tica m\u00e9dia, ou energia devido ao movimento, das part\u00edculas de g\u00e1s.<\/p>\n

Essas suposi\u00e7\u00f5es devem ser mantidas para que as equa\u00e7\u00f5es da teoria cin\u00e9tica funcionem. Um g\u00e1s que atende a todas essas premissas \u00e9 uma entidade te\u00f3rica simplificada conhecida como g\u00e1s ideal.<\/p>\n

Gases reais geralmente se comportam de forma semelhante aos gases ideais para que as equa\u00e7\u00f5es cin\u00e9ticas sejam \u00fateis, mas o modelo n\u00e3o \u00e9 perfeitamente preciso.<\/p>\n

A teoria cin\u00e9tica define press\u00e3o como a for\u00e7a exercida pelas mol\u00e9culas de g\u00e1s quando elas colidem com a parede do recipiente.<\/p>\n

A press\u00e3o \u00e9 calculada como a for\u00e7a por \u00e1rea ou P = F\/A. For\u00e7a \u00e9 o produto do n\u00famero de mol\u00e9culas de g\u00e1s, N, a massa de cada mol\u00e9cula, m, e o quadrado de sua velocidade m\u00e9dia, v2<\/sup>rms<\/sub>, todos divididos por tr\u00eas vezes o comprimento do recipiente, 3l.<\/p>\n

Portanto, temos a seguinte equa\u00e7\u00e3o para for\u00e7a:<\/strong>\u00a0F = Nmv2<\/sup>rms<\/sub>\/3l.<\/p>\n

A abreviatura, rms, significa raiz quadrada m\u00e9dia, uma m\u00e9dia da velocidade de todas as part\u00edculas.<\/p>\n

A equa\u00e7\u00e3o para press\u00e3o \u00e9:<\/strong>\u00a0P = Nmv2<\/sup>rms<\/sub>\/3Al.<\/p>\n

Como a \u00e1rea multiplicada pelo comprimento \u00e9 igual ao volume, V, essa equa\u00e7\u00e3o pode ser simplificada como P = Nmv2<\/sup>rms<\/sub>\/3V.<\/p>\n

O produto de press\u00e3o e volume, PV, \u00e9 igual a dois ter\u00e7os da energia cin\u00e9tica total, ou K, permitindo a deriva\u00e7\u00e3o de propriedades macrosc\u00f3picas a partir de microsc\u00f3picas.<\/p>\n

Uma parte importante da teoria cin\u00e9tica \u00e9 que a energia cin\u00e9tica varia em propor\u00e7\u00e3o direta \u00e0 temperatura absoluta de um g\u00e1s.<\/p>\n

A\u00a0energia cin\u00e9tica<\/strong>\u00a0\u00e9 igual ao produto da temperatura absoluta, T, e a constante de Boltzman, kB<\/sub>, multiplicado por 3\/2; K = 3TkB<\/sub>\/2.<\/p>\n

Portanto, sempre que a temperatura \u00e9 aumentada, a energia cin\u00e9tica \u00e9 aumentada e nenhum outro fator tem efeito sobre a energia cin\u00e9tica.<\/p>\n

Energia Cin\u00e9tica – Tipo<\/strong><\/p>\n

Energia Cin\u00e9tica\u00a0<\/strong>\u00e9 o tipo de energia que est\u00e1 associada ao movimento de um corpo.<\/p>\n

Quanto mais r\u00e1pido esse corpo se movimenta, maior \u00e9 a sua energia cin\u00e9tica.<\/p>\n

De origem grega, a palavra cin\u00e9tica =\u00a0kinetik\u00f3s\u00a0<\/em>tem o significado de \u201cproduz movimento\u201d.<\/p>\n

Quando falamos em energ. cin\u00e9tica logo devemos lembrar do parque de divers\u00f5es que oferece v\u00e1rios brinquedos relacionados a muita energia cin\u00e9tica, e o mais cl\u00e1ssico deles \u00e9 a montanha-russa. Nesse caso, a montanha-russa primeiro adquire energia potencial para depois transform\u00e1-la em energia cin\u00e9tica.<\/p>\n

\"Energia<\/p>\n

A energia cin\u00e9tica presente em um corpo \u00e9 o resultado de uma transfer\u00eancia de energia do sistema em que ele est\u00e1 inserido. \u00c9 uma grandeza relativa, pois depende de um referencial.<\/p>\n

A f\u00f3rmula utilizada para calcular \u00e9:<\/p>\n

\"F\u00f3rmula<\/p>\n

Onde:<\/p>\n

K = valor da energia cin\u00e9tica (J);
\nm = massa do corpo (kg);
\nv = velocidade do corpo (m\/s);<\/p>\n

No SI, a unidade de K\u00a0\u00e9 o Joule.<\/p>\n

1 joule = 1 J = 1 kg . m\u00b2\/s\u00b2<\/strong><\/p>\n

Exemplo: <\/strong>Em um determinado instante de tempo o veloc\u00edmetro de uma motocicleta de alta cilindrada marca a velocidade de 90 km\/h. A massa dessa motocicleta \u00e9 de 1000 kg. Calcule\u00a0a energia dessa motocicleta nesse instante de tempo.<\/p>\n

Ent\u00e3o, primeiro transformamos a velocidade que est\u00e1 em km\/h para m\/s, conforme a unidade do SI:<\/p>\n

\"Energia
\nAgora calculamos o valor de K:<\/p>\n

\"Energia<\/p>\n

Ou seja, o valor da energia cin\u00e9tica da motocicleta para 90 km\/h \u00e9 de 3,125 . 105<\/sup> J.<\/p>\n

A energia cin\u00e9tica tamb\u00e9m podem ser transferida de um corpo para outro em caso de colis\u00e3o, o qual pode ser el\u00e1stica ou inel\u00e1stica.<\/p>\n

Um exemplo de colis\u00e3o el\u00e1stica \u00e9 uma bola de bilhar. E um exemplo de colis\u00e3o inel\u00e1stica \u00e9 um vag\u00e3o de trem em movimento se acoplar em outro vag\u00e3o em repouso.<\/p>\n

Energia cin\u00e9tica – F\u00edsica<\/strong><\/p>\n

Energia cin\u00e9tica<\/strong>, forma de energia que um objeto ou part\u00edcula possui em raz\u00e3o de seu movimento. Se o trabalho, que transfere energia, \u00e9 feito em um objeto pela aplica\u00e7\u00e3o de uma for\u00e7a resultante, o objeto acelera e assim ganha energia cin\u00e9tica. A energia cin\u00e9tica \u00e9 uma propriedade de um objeto ou part\u00edcula em movimento e depende n\u00e3o apenas de seu movimento, mas tamb\u00e9m de sua massa.<\/p>\n

O tipo de movimento pode ser transla\u00e7\u00e3o (ou movimento ao longo de um caminho de um lugar para outro), rota\u00e7\u00e3o em torno de um eixo, vibra\u00e7\u00e3o ou qualquer combina\u00e7\u00e3o de movimentos.<\/p>\n

A\u00a0energia cin\u00e9tica<\/strong>\u00a0translacional de um corpo \u00e9 igual \u00e0 metade do produto de sua massa, m, e ao quadrado de sua velocidade,\u00a0v<\/em>, ou\u00a01<\/sup>\/2<\/sub>mv<\/em>2.<\/sup><\/p>\n

Esta f\u00f3rmula \u00e9 v\u00e1lida apenas para velocidades baixas a relativamente altas; para part\u00edculas de velocidade extremamente alta, ele produz valores que s\u00e3o muito pequenos.<\/p>\n

Quando a velocidade de um objeto se aproxima da velocidade da luz (3 \u00d7 108\u00a0<\/sup>metros por segundo), sua massa aumenta e as leis da relatividade devem ser usadas.<\/p>\n

A energia cin\u00e9tica relativ\u00edstica \u00e9 igual ao aumento da massa de uma part\u00edcula sobre aquela que ela possui em repouso multiplicado pelo quadrado da velocidade da luz.<\/p>\n

A unidade de energia no sistema metro-quilograma-segundo \u00e9 o joule. Uma massa de dois quilos movendo-se a uma velocidade de um metro por segundo (pouco mais de tr\u00eas quil\u00f4metros por hora) tem uma energia cin\u00e9tica de um joule. No sistema de cent\u00edmetro-grama-segundo, a unidade de energia \u00e9 o erg, 10-7<\/sup>\u00a0joule, equivalente \u00e0 energia cin\u00e9tica de um mosquito em v\u00f4o.<\/p>\n

Outras unidades de energia tamb\u00e9m s\u00e3o usadas, em contextos espec\u00edficos, como a unidade ainda menor, o volt do el\u00e9tron, nas escalas at\u00f4mica e subat\u00f4mica.<\/p>\n

Para um corpo em rota\u00e7\u00e3o, o momento de in\u00e9rcia,\u00a0I<\/em>, corresponde \u00e0 massa, e a velocidade angular (\u00f4mega),\u00a0?<\/em>, corresponde \u00e0 velocidade linear ou translacional.<\/p>\n

Consequentemente, a energia cin\u00e9tica rotacional \u00e9 igual a metade do produto do momento de in\u00e9rcia pelo quadrado da velocidade angular, ou\u00a01<\/sup>\/2<\/sub>I?<\/em>2.<\/sup><\/p>\n

Fonte:<\/strong>\u00a0Augusto Abreu\/spark.iop.org\/energyeducation.ca\/Encyclopaedia Britannica\/www.physicsclassroom.com\/hyperphysics.phy-astr.gsu.edu\/www.wisegeek.org\/www.csun.edu<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Defini\u00e7\u00e3o de Energia Cin\u00e9tica Na f\u00edsica, a\u00a0energia cin\u00e9tica\u00a0\u00e9 a energia da massa associada ao movimento. Se um objeto est\u00e1 se movendo, diz-se que tem energia cin\u00e9tica. A\u00a0energia cin\u00e9tica\u00a0de um objeto \u00e9 a energia que ele possui devido ao seu movimento. 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