Energia cinética é o tipo de energia que um objeto possui quando se encontra em movimento, portanto, varia em função da velocidade e da massa de um corpo. Ou seja, se existe velocidade, haverá energia cinética. Isso depende da relação entre o objeto e o referencial do observador. Assim, trata-se de um tipo de energia variável.
Para que um corpo adquira movimento inicial é necessário a aplicação de uma força que o impulsione. Em Física, essa força é conhecida como Trabalho. Desse modo, esse tipo de energia é aquela que o corpo possui quando é capaz de realizar trabalho, efetuando um deslocamento ou produzindo uma deformação em outro corpo.
A energia cinética é um tipo de energia mecânica que é determinada em função da massa do corpo que se move, medida em quilogramas (kg), e da velocidade desenvolvida por ele, dado em metros por segundo (m/s). Ela pode ser transferida entre objetos, bem como, transformada em outros tipos de energia.
Calculando a energia cinética
A energia cinética depende da velocidade e da massa do corpo, portanto, está presente nos corpos em movimento. Logo, se a aceleração for nula, o corpo não apresenta esse tipo de energia. A equação utilizada para determiná-la é a seguinte:
Onde:
Ec = Energia Cinética (medida em joule, é representada pela letra K ou J).
m = massa do corpo (kg)
v = velocidade (m/s)
A equação acima mostra que a energia se altera a depender da velocidade. Dessa forma, um corpo com massa de 50kg que está numa velocidade de 10 m/s possui a seguinte Ec:
Ec = 50.10²/2
Ec = 50.100/2
Ec = 5000/2
Ec = 2500 J
Mas se esse mesmo corpo de massa 50Kg está em velocidade de 5m/s, a Ec dele será outra:
Ec = 50.5²/2
Ec = 50.25/2
Ec = 1250/2
Ec = 625J
A unidade de medida utilizada pelo Sistema Internacional de Unidades (SI) para a energia cinética é o joule (J). Essa unidade é uma homenagem ao físico inglês James Prescott Joule por suas contribuições para os estudos referentes ao calor e energia.
Relação entre energia cinética e trabalho
Em Física, Trabalho é a quantidade de energia gasta na execução de determinada atividade. Essa grandeza é definida como o produto da força aplicada sobre um objeto e o deslocamento sofrido pelo mesmo.
Para que haja energia cinética é preciso que o corpo sofra uma variação na sua velocidade e para alterar a velocidade de um corpo é necessário que um trabalho seja realizado sobre ele. Portanto, a trata-se de um tipo de energia que está diretamente ligado ao trabalho.
Imagine um corpo que esteja em movimento e passe pelo ponto A com determinada velocidade. Caso uma força seja exercida sobre esse corpo e sua velocidade seja alterada, ao passar pelo ponto B sua energia cinética será outra.
Isso ocorre porque quando uma força é aplicada sobre o corpo, ela realiza trabalho, que corresponde à variação da energia cinética entre os dois pontos.
Essa variação na velocidade do corpo que faz com que sua energia se altere é explicada pelo teorema do Trabalho – Energia Cinética e pode ser descrita da seguinte forma:
“O trabalho total realizado sobre um corpo que se desloca entre os pontos A e B é igual à variação da energia cinética entre esses dois pontos.”
De acordo com o Teorema da Energia Cinética, o trabalho realizado sobre um objeto é exatamente igual à variação da energia sofrida por ele.
Desse modo, à medida em que uma força é aplicada a favor do movimento de um corpo, há aumento de velocidade, que leva ao aumento de energia cinética. Assim se estabelece a relação entre essa vertente de energia e o trabalho.
Energia mecânica
Energia mecânica é aquela produzida a partir do trabalho de um corpo e pode ser transferida para outro. Resultante da transferência de energia do sistema que põe o corpo em movimento, a energia cinética é uma das partes utilizadas na soma da energia mecânica.
Além dela, também faz parte do conceito de energia mecânica, a energia potencial que é composta pela energia potencial elástica mais energia potencial gravitacional.
Ou seja, a energia mecânica é o resultado da soma da energia cinética (energia produzida pelo movimentos dos corpos) mais a energia gravitacional ou energia potencial elástica (energia produzida pela da interação dos corpos, associada com a posição dos mesmos).
O que é energia cinética?
Vamos relembrar o que é esse tipo de energia? Basicamente, ela é a energia que está ligada a velocidade com que algo se move, em outras palavras, ela é a energia criada pelo movimento que um objeto faz. O termo vem do grego kinesis, que quer dizer movimento.