Existem duas formas de energia: energia potencial e cinética. Energia potencial é a energia relativa que um objeto possui em relação à posição de outro objeto. Por exemplo, se você está no topo de uma colina, você tem mais energia potencial do que se estivesse no sopé de uma colina. A energia cinética é a energia que um objeto possui quando está se movendo. A energia cinética pode ser gerada devido à vibração, rotação ou translação (movimento de um lugar para outro). A energia cinética de qualquer objeto pode ser facilmente encontrada por uma equação que usa a massa e a velocidade desse objeto.
Etapa
Parte 1 de 3: Compreendendo a energia cinética
Etapa 1. Conheça a fórmula para calcular a energia cinética
A fórmula para calcular a energia cinética (EK) é EK = 0,5 x mv2. Nessa equação, m representa a massa, que é a quantidade de matéria em um objeto, ev representa a velocidade do objeto ou a taxa na qual o objeto muda de posição.
Sua resposta deve ser sempre escrita em joules (J), que é a unidade de medida padrão para energia cinética. Joule é equivalente a 1 kg * m2/ s2.
Etapa 2. Determine a massa do objeto
Se você resolver um problema cuja massa é desconhecida, você mesmo deve determinar a massa. O valor da massa pode ser determinado pesando um objeto em uma balança e encontrando sua massa em quilogramas (kg).
- Pegue a balança. Antes de pesar seus objetos, você deve abaixar a balança. Zerar a balança é chamado de torre.
- Coloque seu objeto na escala. Coloque lentamente o objeto na balança e registre sua massa em quilogramas.
- Se necessário, converta gramas em quilogramas. Para o cálculo final, a massa deve ser em quilogramas.
Etapa 3. Calcule a velocidade do objeto
Muitas vezes, o problema fornecerá a velocidade do objeto. Caso contrário, você pode encontrar sua velocidade usando a distância que o objeto percorre e o tempo que leva para o objeto percorrer essa distância. A unidade de velocidade é metros por segundo (m / s).
- A velocidade é definida de acordo com a equação como deslocamento dividido pelo tempo: V = d / t. Velocidade é uma quantidade vetorial, ou seja, tem magnitude e direção. A magnitude é um valor numérico que representa a velocidade, enquanto a direção é a direção na qual a velocidade está viajando.
- Por exemplo, a velocidade de um objeto pode ser de 80 m / s ou -80 m / s, dependendo da direção em que se move.
- Para calcular a velocidade, simplesmente divida a distância que um objeto percorreu pelo tempo que levou para cobrir essa distância.
Parte 2 de 3: Calculando a energia cinética
Etapa 1. Escreva a equação
A fórmula para calcular a energia cinética (EK) é EK = 0,5 x mv2. Nessa equação, m representa a massa, que é a quantidade de matéria em um objeto, ev representa a velocidade do objeto ou a taxa na qual o objeto muda de posição.
Sua resposta deve ser sempre escrita em joules (J), que é a unidade de medida padrão para energia cinética. Joule é equivalente a 1 kg * m2/ s2.
Etapa 2. Insira a massa e a velocidade na equação
Se você não souber a massa ou velocidade do objeto, terá que calculá-la. Suponha que você conheça a magnitude das duas variáveis e esteja tentando resolver o seguinte problema: Determine a energia cinética de uma mulher de 55 kg que está correndo a 3,87 m / s. Como você conhece a massa e a velocidade da mulher, pode inserir os valores na equação:
- EK = 0,5 x mv2
- EK = 0,5 x 55 x (3, 87)2
Etapa 3. Resolva a equação
Depois de inserir a massa e a velocidade, você pode encontrar a energia cinética (EK). Eleve a velocidade ao quadrado e multiplique todas as variáveis. Lembre-se de escrever sua resposta em joules (J).
- EK = 0,5 x 55 x (3, 87)2
- EK = 0,5 x 55 x 14,97
- EK = 411.675 J
Parte 3 de 3: Usando a energia cinética para encontrar velocidade ou massa
Etapa 1. Escreva a equação
A fórmula para calcular a energia cinética (EK) é EK = 0,5 x mv2. Nessa equação, m representa a massa, que é a quantidade de matéria em um objeto, ev representa a velocidade do objeto ou a taxa na qual o objeto muda de posição.
Sua resposta deve ser sempre escrita em joules (J), que é a unidade de medida padrão para energia cinética. Joule é equivalente a 1 kg * m2/ s2.
Etapa 2. Insira as variáveis conhecidas
Em alguns problemas, você pode saber a energia cinética e a massa ou a energia cinética e a velocidade. O primeiro passo para resolver esse problema é inserir todas as variáveis conhecidas.
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Exemplo 1: Qual é a velocidade de um objeto de massa 30 kg com energia cinética de 500 J?
- EK = 0,5 x mv2
- 500 J = 0,5 x 30 x v2
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Exemplo 2: Qual é a massa de um objeto que possui energia cinética de 100 J e velocidade de 5 m / s?
- EK = 0,5 x mv2
- 100 J = 0,5 x m x 52
Etapa 3. Reorganize a equação para resolver a variável desconhecida
Usando a álgebra, você pode encontrar o valor de uma variável desconhecida reorganizando todas as variáveis conhecidas em um lado da equação.
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Exemplo 1: Qual é a velocidade de um objeto de massa 30 kg com energia cinética de 500 J?
- EK = 0,5 x mv2
- 500 J = 0,5 x 30 x v2
- Multiplique a massa por 0,5: 0,5 x 30 = 15
- Divida a energia cinética pelo produto: 500/15 = 33, 33
- Raiz quadrada para encontrar a velocidade: 5,77 m / s
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Exemplo 2: Qual é a massa de um objeto que possui energia cinética de 100 J e velocidade de 5 m / s?
- EK = 0,5 x mv2
- 100 J = 0,5 x m x 52
- Quadrado da velocidade: 52 = 25
- Multiplique por 0, 5: 0, 5 x 25 = 12, 5
- Divida a energia cinética pelo produto: 100/12, 5 = 8 kg
