a energia cinética é a energia do movimento. Isso pode ser o movimento de objetos grandes (energia cinética macroscópica) ou o movimento de pequenos átomos e moléculas (energia cinética microscópica). A energia cinética macroscópica é energia de “alta qualidade”, enquanto a energia cinética microscópica é mais desordenada e ” de baixa qualidade.”Há uma simulação para brincar com a energia potencial que mostra a interação da energia potencial gravitacional, energia cinética e energia da primavera. Uma simulação abaixo mostra como a energia flui para frente e para trás entre a energia cinética e a energia potencial gravitacional e outra simulação mais abaixo mostra como o atrito faz com que a energia cinética macroscópica se torne energia cinética microscópica.
a energia cinética rotacional também é uma forma de energia cinética que vem de um objeto girando.
energia cinética macroscópica
esta é a forma mais óbvia de energia, pois é a mais fácil de observar. Esta é a energia possuída por objetos em movimento. Quanto maior um objeto é ou mais rápido ele se move, mais energia cinética ele tem. A soma de energia potencial e energia cinética macroscópica é chamada de energia mecânica e permanece constante para um sistema quando há apenas forças conservadoras (sem forças não conservadoras).
a energia cinética é calculada usando a seguinte fórmula:
- E é a energia, o joule (J)
- m é a massa, medida em quilogramas (kg)
- v é a velocidade, medida em metros por segundo (m/s)
- O mais massa de um objeto em movimento, mais energia cinética que irá possuir a mesma velocidade. Um carro de 2000 kg movendo-se a 14 m/s tem o dobro da energia cinética de um carro de 1000 kg movendo-se a um equivalente a 14 m/s.
- como o termo de velocidade nesta fórmula é quadrado, a velocidade tem um efeito muito maior do que a massa na energia cinética. Um carro movendo-se a duas vezes a velocidade de outro carro de massa idêntica terá 22 ou quatro vezes mais energia cinética. Um carro que se move a três vezes a velocidade base terá 32 ou nove vezes a energia cinética original!
algumas maneiras de aproveitar a energia cinética macroscópica incluem:
a energia eólica aproveita a energia cinética possuída por corpos móveis de ar( vento), convertendo-a em eletricidade. O próprio vento é criado inicialmente por meio de padrões complexos de mudanças na energia térmica, à medida que a atmosfera e os oceanos são aquecidos e resfriados pelo sol. (O sol na verdade não esfria objetos, mas o sol nunca brilha sobre um objeto na terra o tempo todo!)
Hidrelétrica aproveita a energia cinética do movimento da água que cai (em uma cachoeira ou hidrelétrica)
a energia das Marés aproveita a energia da água em movimento, como ele se move para trás e para a frente devido às marés
PhET: Energia skate park
Universidade do Colorado tem graciosamente permitiu-nos usar a seguinte PhET de simulação. Explore esta simulação para ver como a energia potencial gravitacional e a energia cinética vão e voltam, mas mantêm a energia mecânica a mesma. Observe como a energia mecânica pode ser perdido e transformado em energia térmica, mas a quantidade total de energia ainda permanece o mesmo:
Microscópica energia cinética
energia Térmica (temperatura) é um tipo especial de energia cinética. Não é a energia de um objeto inteiro se movendo – é a energia total de movimento, rotação e vibração dos átomos e moléculas dentro de um objeto. Em uma mistura de gás ou gás, como o ar, o movimento (e rotação) de partículas de gás individuais compõe essa energia. Em um sólido, como uma tabela, a energia térmica existe como vibração de átomos ou moléculas. A energia térmica Total também inclui algumas formas atômicas de energia potencial, mas a energia cinética das partículas é a mais fácil de se concentrar. A temperatura de um objeto é determinada por sua energia cinética microscópica total.Embora nem toda a energia cinética microscópica possa ser transformada em trabalho útil, um motor de calor pode obter parte da energia térmica e transformá-la em trabalho útil (embora isso seja limitado pela segunda lei da termodinâmica).
simulação PhET
a Universidade do Colorado graciosamente nos permitiu usar a seguinte simulação PhET. Esta simulação explora como a energia cinética macroscópica se torna energia cinética microscópica:
para saber mais sobre energia cinética, consulte hiperfísica.
