Calculadora de energia cinética (e energia potencial, trabalho e potência)
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Resultado
Calcule a energia cinética de um objeto em movimento, a velocidade que corresponde a uma dada energia cinética, ou a energia potencial gravitacional m·g·h. O modo trabalho–energia dá o trabalho resultante necessário para mudar a velocidade de um objeto e a força resultante média ao longo de uma distância, e o modo potência divide o trabalho pelo tempo. As velocidades podem ser digitadas em m/s, km/h ou mph.
Solução passo a passo
Velocidade em m/s
Energia cinética
Mesma energia de uma queda de
Fórmulas principais
- Energia cinética
- Ek = ½mv²
- Energia potencial
- Ep = mgh
- Balanço de energia
- Ek1 + Ep1 + W = Ek2 + Ep2 + losses
Como calcular a energia cinética
- Converta a velocidade para m/s: divida km/h por 3,6, ou multiplique mph por 0,447.
- Use Ec = ½·m·v² com a massa em kg. O resultado é em joules: 1 J = 1 kg·m²/s².
- A energia potencial gravitacional perto da superfície da Terra é Ep = m·g·h, com g = 9,81 m/s² e a altura h medida a partir de um nível de referência escolhido.
- Teorema do trabalho–energia: o trabalho resultante realizado sobre um objeto é igual à variação da sua energia cinética, W = ½·m·v² − ½·m·v₀². Dividir pela distância dá a força resultante média.
- A potência é a taxa de realização de trabalho: P = W/t em watts. Um cavalo de potência mecânico equivale a 745,7 W.
Perguntas e respostas
Por que a velocidade entra ao quadrado?
Porque o trabalho necessário para atingir uma velocidade cresce com a distância ao longo da qual você acelera, e essa própria distância cresce com a velocidade. Dobrar a velocidade de um carro dá quatro vezes a energia cinética e aproximadamente quatro vezes a distância de frenagem.
Qual é a diferença entre energia cinética e potencial?
A energia cinética é a energia do movimento, ½·m·v². A energia potencial é a energia armazenada que depende da posição, como m·g·h para a altura ou ½·k·x² para uma mola. Sem atrito, a energia passa de uma para a outra enquanto a soma delas permanece constante.
A energia cinética pode ser negativa?
Não. A massa é positiva e a velocidade é elevada ao quadrado, então Ec ≥ 0. A variação da energia cinética, e portanto o trabalho resultante, pode ser negativa quando um objeto desacelera.
O que significa a altura de queda equivalente?
A altura da qual o objeto teria de cair, sem resistência do ar, para atingir a mesma velocidade: h = v²/(2g). Um carro a 50 km/h tem a mesma energia cinética que uma queda de quase 10 m.
Pratique você mesmo
Pratique Trabalho e energia
Uma calculadora dá a resposta. Na prova você precisa do método: pratique-o com exercícios novos, dicas e soluções resolvidas.